DE102020215764A1

DE102020215764A1 - Method of applying an adhesive film

Info

Publication number: DE102020215764A1
Application number: DE102020215764.2A
Authority: DE
Inventors: Jörg Eisenlohr; Daniel Mencel
Original assignee: Karl Woerwag Lack und Farbenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Ppg Advanced Surface Technologies Columb Us LLC
Priority date: 2020-12-11
Filing date: 2020-12-11
Publication date: 2022-06-15
Also published as: US20240026188A1; WO2022122404A1; CN116723925A; AU2021395354A1; KR20230118876A; EP4259417A1

Abstract

Bei einem Verfahren zum Aufbringen einer Klebefolie (10) auf die Oberfläche (20) eines Bauteils wird eine Klebefolie (10) mit einer Klebeschicht (11) bereitgestellt. Weiterhin wird ein Bauteil mit einer zu beklebenden Oberfläche (20) bereitgestellt. Es wird eine physikalische Oberflächenaktivierung der Klebeschicht (11) der Klebefolie (10) durchgeführt. Die Klebeschicht (11) der Klebefolie (10) wird befeuchtet, bevor die oberflächenaktivierte und befeuchtete Klebefolie (10) mit der zu beklebenden Oberfläche (20) des Bauteils in Kontakt gebracht wird.In a method for applying an adhesive film (10) to the surface (20) of a component, an adhesive film (10) with an adhesive layer (11) is provided. Furthermore, a component with a surface (20) to be bonded is provided. A physical surface activation of the adhesive layer (11) of the adhesive film (10) is carried out. The adhesive layer (11) of the adhesive film (10) is moistened before the surface-activated and moistened adhesive film (10) is brought into contact with the surface (20) of the component to be bonded.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer Klebefolie auf die Oberfläche eines Bauteils sowie eine für die Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung.The present invention relates to a method for applying an adhesive film to the surface of a component and to a device suitable for carrying out this method.

ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIKFIELD OF APPLICATION AND PRIOR ART

Klebefolien werden in vielen Anwendungsbereichen eingesetzt, beispielsweise zu dekorativen Zwecken, etwa um ein Farbmuster auf eine Oberfläche zu übertragen, aus funktionalen Gründen, etwa als Schutz für lackierte Oberflächen, oder zur Aufbringung von Schriftzügen und ähnlichem. Vor allem finden Klebefolien in der Serienproduktion von Kraftfahrzeugen zunehmend Verwendung, dort beispielsweise als Steinschlagschutz, zum Aufbringen von Modellbezeichnungen und ähnlichem sowie natürlich zu Zwecken der optischen Gestaltung.Adhesive films are used in many areas of application, for example for decorative purposes, such as transferring a color pattern to a surface, for functional reasons, such as protecting painted surfaces, or for applying lettering and the like. Above all, adhesive films are increasingly being used in the series production of motor vehicles, for example as stone chip protection, for applying model designations and the like, and of course for optical design purposes.

In der Regel ist der Aufwand, der etwa beim Aufbringen eines Farbmusters mittels einer Klebefolie entsteht, deutlich geringer als bei der Bildungsolcher Muster in einem mehrstufigen Lackierprozess. Allerdings ist das Aufbringen von Klebefolien in einer Serienproduktion alles andere als trivial. Je größer die Klebefolie ist, desto schwieriger ist es, sie richtig auf der zu beklebenden Oberfläche zu positionieren und ohne Lufteinschlüsse und Faltenbildung zu verkleben. Eine Automatisierung dieser Prozesse ist bislang nicht gelungen. So wird die Applikation von Klebefolien beispielsweise in der Serienproduktion von Kraftfahrzeugen bis heute in der Regel manuell durchgeführt.As a rule, the effort that arises when applying a color pattern using an adhesive film is significantly lower than when forming such a pattern in a multi-stage painting process. However, the application of adhesive foils in series production is anything but trivial. The larger the adhesive foil, the more difficult it is to position it correctly on the surface to be glued and to stick it without air pockets and wrinkling. Automation of these processes has not yet been successful. For example, the application of adhesive films, for example in the series production of motor vehicles, has hitherto generally been carried out manually.

Aus der US 6197397 B1 sind Klebefolien bekannt, die mikrostrukturierte Kanäle innerhalb der Klebeschicht umfassen. Diese Kanäle sollen das Entweichen von Luft bei der Applikation der Klebefolien ermöglichen, um Lufteinschlüsse zu vermeiden und manuelle Nacharbeiten zur Entfernung derselben überflüssig zu machen. Sie sind für eine automatisierte Verarbeitung daher besser geeignet als klassische Klebefolien ohne die mikrostrukturierten Kanäle.From the US6197397B1 adhesive films are known which comprise microstructured channels within the adhesive layer. These channels are intended to allow air to escape when the adhesive films are applied, in order to avoid air pockets and to make manual reworking to remove them superfluous. They are therefore more suitable for automated processing than classic adhesive films without the microstructured channels.

Allerdings sind solche Klebefolien sehr teuer. Weiterhin eignen sie sich aufgrund der mikrostrukturierten Klebeschicht weniger zur Bildung hochwertiger Oberflächen. In der Regel umfassen Klebefolien eine Trägerfolie, deren eine Seite mit einer Klebeschicht und deren andere Seite mit einer gegebenenfalls mehrlagigen Lackschicht bedeckt ist. Bei derVerwendungsehrdünnerTrägerfolien hinterlässt die Mikrostruktur auch nach dem Aufkleben noch sichtbare Spuren. Die Verwendung besonders dicker Klebefolien ist grundsätzlich nicht gewünscht. Mit dicken Folien lässt sich das Problem zwar lösen. Diese tragen aber stark auf dem Substrat auf. Ohne Überlackierung mit einem Klarlack führt auch dies nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen.However, such adhesive films are very expensive. Furthermore, due to the microstructured adhesive layer, they are less suitable for the formation of high-quality surfaces. As a rule, adhesive films comprise a carrier film, one side of which is covered with an adhesive layer and the other side with an optionally multi-layer lacquer layer. When using very thin carrier foils, the microstructure leaves visible traces even after gluing. The use of particularly thick adhesive films is generally not desired. The problem can be solved with thick foils. However, these wear heavily on the substrate. Without overcoating with a clear coat, this does not lead to satisfactory results either.

Aus der WO 2020/148070 A1 sind ein Verfahren und ein Werkzeug zum Aufbringen einer Klebefolie auf die Oberfläche eines Werkstücks oder Bauteils bekannt, die die genannten Probleme adressieren. Hierzu wird eine Klebefolie mit einer Klebeschicht mit Hilfe eines automatisierten Systems zwischen der zu beklebenden Oberfläche und einer elastischen Membran positioniert. In Folge eines Unterdrucks, der zwischen der Membran und der Oberfläche angelegt wird, wölbt sich die Membran unter Ausbildung einer konvexen und einer konkaven Seite in Richtung der Oberfläche, bis sie mit der konvexen Seite voran die Oberfläche kontaktiert, so dass die Klebeschicht der Klebefolie von der Membran vollflächig an die Oberfläche gepresst wird. Der Grad der Wölbung der Membran wird hierbei durch eine Abstimmung der Druckverhältnisse auf beiden Seiten der Membran geregelt. So ist es beispielsweise möglich, die durch Anlegen des Unterdrucks erzeugte Wölbung der Membran durch einen entsprechenden Überdruck auf der Rückseite der Membran zu unterstützen.From the WO 2020/148070 A1 a method and a tool for applying an adhesive film to the surface of a workpiece or component are known, which address the problems mentioned. For this purpose, an adhesive film with an adhesive layer is positioned between the surface to be bonded and an elastic membrane with the help of an automated system. As a result of a negative pressure that is applied between the membrane and the surface, the membrane bulges towards the surface, forming a convex and a concave side, until it contacts the surface with the convex side first, so that the adhesive layer of the adhesive film of of the membrane is pressed onto the surface over its entire surface. The degree of curvature of the membrane is controlled by adjusting the pressure conditions on both sides of the membrane. It is thus possible, for example, to support the curvature of the membrane produced by the application of the negative pressure by means of a corresponding positive pressure on the back of the membrane.

Problematisch bei diesen herkömmlichen Verfahren kann eine mangelhafte Haftung der Klebefolie an dem Werkstück oder Bauteil während des Prozesses der Aufbringung der Folie sein. Auch wenn diese mangelhafte Haftung möglicherweise nur in Teilbereichen der Kontaktfläche zwischen Klebefolie und Werkstück auftritt, kann dies zu unerwünschten Lufteinschlüssen und Blasenbildung führen.A problem with these conventional methods can be inadequate adhesion of the adhesive film to the workpiece or component during the process of applying the film. Even if this poor adhesion may only occur in some areas of the contact surface between the adhesive film and the workpiece, this can lead to undesirable air pockets and the formation of bubbles.

Beim Aufbringen von Klebefolien, beispielsweise bei der Fertigung von Kraftfahrzeugen, ist es zum Aufbringen der Klebefolien häufig hilfreich, zunächst eine Benetzung der Klebeschichtder Klebefolie mit Wasser vorzunehmen, bevor die Klebefolie auf der zu beklebenden Oberfläche positioniert wird. Diese Benetzung erfolgt in der Regel von Hand, wobei die Dosierung des Wassers schwierig ist. Oftmals tritt dabei das Problem auf, dass zu viel Wasser aufgetragen wird, so dass anschließend nach dem Aufbringen der Klebefolie Wasser seitlich aus dem Kontaktbereich zwischen Klebefolie und Oberfläche austritt und dass es zu einem ungleichmäßigen Klebeergebnis kommt oder die Klebefolie verrutscht.When applying adhesive films, for example in the manufacture of motor vehicles, it is often helpful to apply the adhesive films firstly to wet the adhesive layer of the adhesive film with water before the adhesive film is positioned on the surface to be bonded. This wetting is usually done by hand, with metering of the water being difficult. The problem often arises that too much water is applied, so that after the adhesive film has been applied, water escapes laterally from the contact area between the adhesive film and the surface and the result is uneven adhesion or the adhesive film slips.

AUFGABE UND LÖSUNGTASK AND SOLUTION

Der nachfolgend beschriebenen Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Aufbringen einer Klebefolie auf ein Bauteil bereitzustellen. Insbesondere sollen ein automatisierbares Verfahren und eine Vorrichtungzum Aufbringen von Klebefolien entwickelt werden, die sich in eine Serienproduktion, beispielsweise in eine zur Produktion von Kraftfahrzeugen vorgesehene Fertigungsstraße, integrieren lassen.In contrast, the invention described below is based on the object of an improved method and an improved device for applying an adhesive film to a component to provide. In particular, an automatable method and a device for applying adhesive films are to be developed, which can be integrated into series production, for example into a production line intended for the production of motor vehicles.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren mit den in Anspruch 1 genannten Schritten und eine Vorrichtung mit den in Anspruch 7 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.To solve this problem, the invention proposes a method with the steps mentioned in claim 1 and a device with the features mentioned in claim 7 . Developments of the invention are the subject of dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufbringen einer Klebefolie auf die Oberfläche eines Bauteils umfasst stets die folgenden Schritte:

a. Es wird eine Klebefolie mit einer Klebeschicht bereitgestellt.
b. Es wird ein Bauteil mit einer zu beklebenden Oberfläche bereitgestellt.
c. Es wird eine physikalische Oberflächenaktivierung der Klebeschicht der Klebefolie durchgeführt.
d. Die Klebeschicht der Klebefolie wird befeuchtet.
e. Die oberflächenaktivierte und befeuchtete Klebefolie wird mit der zu beklebenden Oberfläche des Bauteils in Kontakt gebracht.

The method according to the invention for applying an adhesive film to the surface of a component always includes the following steps:

a. An adhesive film with an adhesive layer is provided.
b. A component with a surface to be bonded is provided.
c. A physical surface activation of the adhesive layer of the adhesive film is carried out.
i.e. The adhesive layer of the adhesive foil is moistened.
e. The surface-activated and moistened adhesive film is brought into contact with the component surface to be bonded.

Es wurde gefunden, dass durch die physikalische Oberflächenaktivierung der Klebeschicht der Klebefolie in Verbindung mit einer nachfolgenden Befeuchtung der Klebeschicht vor dem Inkontaktbringen der oberflächenaktivierten und befeuchteten Klebefolie mit der zu beklebenden Oberfläche der Klebeprozess bzw. das Aufbringen der Klebefolie wesentlich verbessert und vereinfacht werden kann. Insbesondere ist mit diesem Verfahren eine besonders gleichmäßige Aufbringung der Klebefolie auf das Bauteil möglich, ohne dass es zu Lufteinschlüssen, Unregelmäßigkeiten oder anderen ungewollten Ungenauigkeiten bei dem Aufbringen der Klebefolie kommt. Vor allem ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine optimale Befeuchtung der Klebeschicht möglich, so dass weder zu wenig noch zu viel Feuchtigkeit auf die Klebeschicht aufgebracht wird.It has been found that the physical surface activation of the adhesive layer of the adhesive film in conjunction with a subsequent moistening of the adhesive layer before the surface-activated and moistened adhesive film is brought into contact with the surface to be bonded can significantly improve and simplify the bonding process or the application of the adhesive film. In particular, with this method a particularly uniform application of the adhesive film to the component is possible without air inclusions, irregularities or other unwanted inaccuracies occurring when the adhesive film is applied. Above all, with the method according to the invention, optimal moistening of the adhesive layer is possible, so that neither too little nor too much moisture is applied to the adhesive layer.

Erfindungsgemäß bevorzugt wird nach der Oberflächenaktivierung zur Befeuchtung ein gleichmäßiger und dünner Wasserfilm auf die Klebeschicht aufgebracht. Hierdurch können Unregelmäßigkeiten in der Klebeschicht ausgeglichen werden, so dass ein sehr gleichmäßiges Klebeergebnis erzielt wird. Es ist grundsätzlich auch möglich, die Befeuchtung mit einer wässrigen Lösung oder Suspension zu bewirken. Grundsätzlich ist an Stelle von Wasser auch der Einsatz eines organischen Lösemittels oder Lösemittel-Wasser-Gemischs denkbar, in der Regel aber nicht bevorzugt.According to the invention, a uniform and thin film of water is preferably applied to the adhesive layer after surface activation for wetting. This allows irregularities in the adhesive layer to be evened out, so that a very even adhesive result is achieved. In principle, it is also possible to effect the moistening with an aqueous solution or suspension. In principle, instead of water, the use of an organic solvent or solvent-water mixture is also conceivable, but is generally not preferred.

Die Befeuchtung nach der Oberflächenaktivierung ist insbesondere bei solchen Fällen besonders vorteilhaft, in denen die kleberseitige Fläche der Klebefolie gezielt aufgeraut wird, um eine Haftung zu verbessern. Eine befriedigende gleichmäßige und optisch einwandfreie Anhaftung der kleberseitig aufgerauten Klebefolie ist in vielen Fällen nur unter Zuhilfenahme einer Befeuchtung der Klebeschicht möglich. Durch die erfindungsgemäß vorangehende physikalische Oberflächenaktivierung der Klebeschicht ist es möglich, die Befeuchtung bedarfsgerecht zu optimieren. Mit diesem Verfahren können in besonders vorteilhafter Weise Kapillarwirkungen in der Klebeschicht zum blasenfreien Auftrag einer Klebefolie auf verschiedenen Oberflächen ausgenutzt werden.The moistening after the surface activation is particularly advantageous in particular in those cases in which the adhesive-side surface of the adhesive film is roughened in a targeted manner in order to improve adhesion. In many cases, a satisfactory, uniform and optically flawless adhesion of the adhesive film roughened on the adhesive side is only possible with the aid of moistening the adhesive layer. The prior physical surface activation of the adhesive layer according to the invention makes it possible to optimize the moistening as required. With this method, capillary effects in the adhesive layer can be used in a particularly advantageous manner for the bubble-free application of an adhesive film to various surfaces.

Ein weiterer besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass es ohne Weiteres einer Automatisierung zugänglich ist. Insofern kann das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise mit besonderem Vorteil bei der Fertigung von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. Herkömmlicherweise werden bei der Aufbringung von Klebefolien, beispielsweise von Aufklebern, auf den fertigen Lack einer Kraftfahrzeugkarosserie die Wasserbenetzung der Klebeseite der Klebefolie und die anschließende Aufbringung der Klebefolie manuell vorgenommen. Eine gleichmäßige Benetzung, bei der nicht zu viel und nicht zu wenig Wasser aufgetragen wird, ist hierbei sehr schwierig, so dass es unter Umständen zu unbefriedigenden Klebeergebnissen kommt. Zudem istder personelle Aufwand hierfür sehr hoch. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden diese Probleme gelöst.A further particular advantage of the method according to the invention is that it is readily amenable to automation. In this respect, the method according to the invention can be used, for example, with particular advantage in the manufacture of motor vehicles. Conventionally, when applying adhesive films, for example stickers, to the finished paintwork of a motor vehicle body, the water wetting of the adhesive side of the adhesive film and the subsequent application of the adhesive film are carried out manually. Uniform wetting, in which not too much and not too little water is applied, is very difficult here, so that unsatisfactory bonding results may occur. In addition, the personnel expenditure for this is very high. These problems are solved with the method according to the invention.

Die physikalische Oberflächenaktivierung der Klebeschicht führt insbesondere zu einer Erhöhung der Oberflächenenergie bei der Klebeschicht. Es wurde beobachtet, dass dies eine Erhöhung der Wasserbenetzbarkeit der Klebeschicht bewirkt. Die Oberflächenaktivierung führt insbesondere zu einem Aufbrechen der molekularen Strukturen in der Kleberschicht. Durch diese Anregung der Klebeschicht können vor allem hydrophile Eigenschaften der Oberfläche induziert werden, die die Benetzung mit Wasser oder mit einer wässrigen Lösung befördern. In der Regel hält dieser angeregte bzw. aktivierte Zustand der Oberfläche nicht lange an, so dass die Molekülstrukturen nach einer gewissen Zeitdauer, beispielsweise nach etwa 30 Minuten oder gegebenenfalls weniger, wieder in den Ausgangszustand zurückfallen. Zweckmäßigerweise erfolgt die Durchführung der vorstehenden Schritte d. und e. des erfindungsgemäßen Verfahrens daher innerhalb eines begrenzten Zeitraums nach der Oberflächenaktivierung. Bevorzugt sollten zwischen der physikalischen Oberflächenaktivierung der Klebeschicht und der anschließenden Befeuchtung nicht mehr als 30 Minuten bis zum Inkontaktbringen der Klebefolie mit der Oberfläche des Bauteils vergehen. In besonders bevorzugten Ausführungsformen nimmt der gesamte Prozess der Oberflächenaktivierung, Befeuchtung und des Inkontaktbringens nicht mehr als 20 Minuten, ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 10 Minuten, insbesondere nicht mehr als 5 Minuten, in Anspruch.The physical surface activation of the adhesive layer leads in particular to an increase in the surface energy of the adhesive layer. It has been observed that this causes an increase in the water wettability of the adhesive layer. The surface activation leads in particular to a breaking up of the molecular structures in the adhesive layer. This stimulation of the adhesive layer can in particular induce hydrophilic properties of the surface, which promote wetting with water or with an aqueous solution. As a rule, this excited or activated state of the surface does not last long, so that the molecular structures return to their initial state after a certain period of time, for example after about 30 minutes or possibly less. The above steps d are expediently carried out. and e. of the method according to the invention therefore within a limited period of time after the surface activation. Preference should be between physical surface activation of the adhesive layer and subsequent moistening, no more than 30 minutes should elapse before the adhesive film comes into contact with the surface of the component. In particularly preferred embodiments, the entire process of surface activation, wetting and contacting takes no more than 20 minutes, most preferably no more than 10 minutes, especially no more than 5 minutes.

Die Oberflächenenergie eines Substrats wird in der Regel als Energie pro Fläche mit der Einheit J/m² angegeben, wobei häufig auch die äquivalente Einheit N/m oder dyn/cm verwendet wird. Durch die physikalische Oberflächenaktivierung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise eine Oberflächenenergie erreicht, die ≥ 50 dyn/cm ist, besonders bevorzugt ≥ 60 dyn/cm, besonders bevorzugt ≥ 70 dyn/cm. Die Erfinder konnten zeigen, dass insbesondere bei einer Oberflächenenergie von ≥ 60 dyn/cm und ganz besonders bei einer Oberflächenenergie von ≥ 70 dyn/cm die Benetzbarkeit mit Wasser so gut ist, dass die Befeuchtung gemäß dem vorgenannten Verfahrensschritt d. besonders gut einstellbar und an die jeweiligen Bedingungen anpassbar ist.The surface energy of a substrate is usually given as energy per area with the units J/m ² , although the equivalent units N/m or dynes/cm are also often used. The physical surface activation according to the method according to the invention preferably achieves a surface energy which is ≧50 dyn/cm, particularly preferably ≧60 dyn/cm, particularly preferably ≧70 dyn/cm. The inventors were able to show that, in particular with a surface energy of ≧60 dyn/cm and especially with a surface energy of ≧70 dyn/cm, the wettability with water is so good that the moistening according to the aforementioned process step d. is particularly easy to adjust and adapt to the respective conditions.

Die Bestimmung der Oberflächenenergie erfolgt besonders bevorzugt erfolgt gemäß DIN ISO 8296 unter Verwendung von Testtinten, wobei in einem schnellen Verfahren die Oberflächenenergie der jeweiligen Festkörperoberfläche abgeschätzt werden kann. Hierbei werden kommerziell erhältliche Testtinten mit jeweils bekannter Oberflächenenergie bzw. Oberflächenspannung- bei Flüssigkeiten ist die Oberflächenenergie mit der Oberflächenspannung gleichzusetzen - auf die Festkörperoberfläche aufgetragen und beobachtet, in welcher Zeit sich die Testtinte auf der Oberfläche zusammenzieht. Bei Überprüfung mehrerer Testtinten in dieser Weise wird diejenige Testtinte identifiziert, die sich nicht mehr innerhalb der ersten Sekunden nach dem Auftragen zusammenzieht. Bei dieser Testtinte, deren Oberflächenenergie bekannt ist, stimmt die Oberflächenenergie der Festkörperoberfläche mit der der Testtinte überein.The surface energy is particularly preferably determined in accordance with DIN ISO 8296 using test inks, it being possible to estimate the surface energy of the respective solid surface in a rapid method. Here, commercially available test inks, each with a known surface energy or surface tension—in the case of liquids, the surface energy is equivalent to the surface tension—are applied to the solid surface and the time it takes the test ink to contract on the surface is observed. By examining several test inks in this way, the test ink that no longer contracts within the first few seconds after application is identified. With this test ink, the surface energy of which is known, the surface energy of the solid surface agrees with that of the test ink.

Bei der Klebefolie handelt es sich beispielsweise um ein Dekor, einen Schriftzug oder um einen oder mehrere einzelne Buchstaben oder Dekorelemente, die auf die zu beklebende Oberfläche aufgebracht werden sollen. Insbesondere kann es sich um selbstklebende Dekorlackfolien oder Dekorfolien mit Kleberücken handeln. Weiterhin kann es sich bei der Klebefolie um an sich bekannte Steinschlagschutzfolien oder andere Schutzfolien handeln.The adhesive film is, for example, a decoration, lettering or one or more individual letters or decorative elements that are to be applied to the surface to be bonded. In particular, they can be self-adhesive decorative paint films or decorative films with an adhesive backing. Furthermore, the adhesive film can be a stone chip protection film known per se or other protective films.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich die in dem Verfahren einsetzbare Klebefolie durch mindestens eines der unmittelbar folgenden Merkmale a. bis h. aus:

a. Die Klebefolie umfasst eine Trägerfolie, die auf einer Seite die Klebeschicht und auf einer anderen Seite eine Lackschicht aufweist.
b. Die Trägerfolie ist eine Kunststofffolie, eine Metallfolie oder eine Metall-Kunststoff-Kompositfolie.
c. Die Trägerfolie weist eine Dicke im Bereich von 10 µm bis 120 µm auf.
d. Die Klebeschicht weist eine Dicke im Bereich von 10 µm bis 80 µm, bevorzugt von 30 µm bis 60 µm, auf.
e. Die Klebeschicht weist eine gleichmäßige Dicke auf.
f. Die Klebeschicht besteht aus einer homogenen Klebemasse.
g. Die Klebeschicht weist eine Fläche im Bereich von 10 cm² bis 8 m² auf.
h. Die Lackschicht weist eine Dicke im Bereich von 20 µm bis 150 µm, bevorzugt von 30 µm bis 90 µm, besonders bevorzugt von 40 µm bis 60 µm, auf.

In a preferred development of the invention, the adhesive film that can be used in the method is characterized by at least one of the immediately following features a. until h. out:

a. The adhesive film comprises a carrier film which has the adhesive layer on one side and a lacquer layer on the other side.
b. The carrier foil is a plastic foil, a metal foil or a metal-plastic composite foil.
c. The carrier film has a thickness in the range from 10 μm to 120 μm.
i.e. The adhesive layer has a thickness in the range from 10 μm to 80 μm, preferably from 30 μm to 60 μm.
e. The adhesive layer has a uniform thickness.
f. The adhesive layer consists of a homogeneous adhesive mass.
G. The adhesive layer has an area in the range from 10 cm ² to 8 m ² .
H. The lacquer layer has a thickness in the range from 20 μm to 150 μm, preferably from 30 μm to 90 μm, particularly preferably from 40 μm to 60 μm.

Besonders bevorzugt sind zumindest die unmittelbar vorstehenden Merkmale a. und b. und g. in Kombination miteinander realisiert. In einer bevorzugten Weiterbildung sind die Merkmale a. bis d. und g. und h., insbesondere a. bis e. und g. und h., in einer besonders bevorzugten Ausführungsform alle Merkmale a. bis h., in Kombination miteinander realisiert.At least the immediately above features a are particularly preferred. and b. and G. implemented in combination. In a preferred development, the features a. until d. and G. and h., especially a. to e. and G. and h., in a particularly preferred embodiment, all features a. to h., realized in combination with each other.

Das unmittelbar vorgenannte Merkmal e. ist besonders bevorzugt in Kombination mit dem Merkmal f. realisiert. Unter einer gleichmäßigen Dicke ist zu verstehen, dass die Klebeschicht nicht lokal durch Mikrostrukturkanäle zum Abführen von Luft oder sonstige Mikrostrukturen geschwächt ist. Bevorzugt ist sie durch Auftrag einer homogenen Klebermasse mittels eines Rakels gebildet und weist entsprechend eine im Wesentlichen ebene und gleichmäßige Oberfläche auf. Unter „homogen“ wird verstanden, dass die Klebermasse keine Partikel, insbesondere sichtbare Partikel, enthält.The immediately aforesaid feature e. is particularly preferably implemented in combination with feature f. Uniform thickness means that the adhesive layer is not locally weakened by microstructure channels for evacuating air or other microstructures. It is preferably formed by applying a homogeneous adhesive mass using a squeegee and accordingly has a substantially flat and uniform surface. “Homogeneous” means that the adhesive mass does not contain any particles, in particular visible particles.

Der Einsatz mikrostrukturfreier Klebeschichten ermöglicht, dass in dem erfindungsgemäßen Verfahren Klebefolien mit sehr dünnen Trägern verwendet werden und dabei trotzdem hochglänzende „Class A-Oberfläche“ erhalten werden können. Innerhalb des oben angegebenen Bereichs von 10 µm bis 120 µm sind Trägerfolien mit einer Dicke von 10 µm bis 60 µm, bevorzugt von 10 µm bis 50 µm, daher weiter bevorzugt, insbesondere wenn die Klebeschicht frei von den genannten Mikrostrukturen ist.The use of microstructure-free adhesive layers makes it possible to use adhesive films with very thin backings in the method according to the invention while still being able to obtain a high-gloss “Class A surface”. Carrier films with a thickness of 10 μm to 60 μm, preferably from 10 μm to 50 μm, are therefore more preferred within the above-mentioned range of 10 μm to 120 μm, especially if the adhesive layer is free of the microstructures mentioned.

In besonders bevorzugter Weise kann die Klebeschicht von einem Acrylatkleber gebildet sein, bevorzugt mit einer Schichtdicke im Bereich von 20 bis 80 µm, insbesondere mit einer Schichtdicke von 50 µm, gebildet sein.In a particularly preferred manner, the adhesive layer can be formed by an acrylate adhesive, preferably with a layer thickness in the range from 20 to 80 μm, in particular with a layer thickness of 50 μm.

In Bezug auf die physikalische Oberflächenaktivierung weist das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise mindestens eines der unmittelbar folgenden zusätzlichen Merkmale a. bis d. auf:

a. Die physikalische Oberflächenaktivierung der Klebeschicht erfolgt durch eine Plasmabehandlung.
b. Die physikalische Oberflächenaktivierung der Klebeschicht erfolgtdurch eine Coronabehandlung.
c. Die physikalische Oberflächenaktivierung der Klebeschicht erfolgt durch eine Flammbehandlung.
d. Die physikalische Oberflächenaktivierung der Klebeschicht erfolgt in einem Vakuum.

With regard to the physical surface activation, the method according to the invention preferably has at least one of the immediately following additional features a. until d. on:

a. The physical surface activation of the adhesive layer is carried out by plasma treatment.
b. The physical surface activation of the adhesive layer is effected by a corona treatment.
c. The physical surface activation of the adhesive layer is carried out by a flame treatment.
i.e. The physical surface activation of the adhesive layer takes place in a vacuum.

In besonderer Weise eignet sich eine Plasmabehandlung für das erfindungsgemäße Verfahren, da mit einer Plasmabehandlung sehr effektiv und in praktisch sehr gut umzusetzender Weise die Oberflächenaktivierungder Klebeschicht der Klebefolie erreicht werden kann. Bei einem Plasma handelt es sich um eine Wolke umfassend ein mindestens teilweise ionisiertes Gas, durch dessen Einfluss die Erhöhung der Oberflächenenergie für die Oberflächenaktivierung der Klebeschicht erreicht wird. Geeignete Plasmageneratoren sind im Handel erhältlich.A plasma treatment is particularly suitable for the method according to the invention, since with a plasma treatment the surface activation of the adhesive layer of the adhesive film can be achieved very effectively and in a manner that is very easy to implement in practice. A plasma is a cloud comprising an at least partially ionized gas, the influence of which increases the surface energy for the surface activation of the adhesive layer. Suitable plasma generators are commercially available.

Prinzipiell kann die Plasmabehandlung bei atmosphärischem Druck oder bei Überdruck (Hochdruckplasma) oder Unterdruck (Niederdruckplasma) vorgenommen werden. Für die Zwecke des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich insbesondere ein Niederdruck-Plasma, vor allem eine Plasmabehandlung im Vakuum. Unter einem Vakuum ist dabei bevorzugt ein Druck < 0,05 mbar, beispielsweise ein Druck von circa 0,02 mbar, zu verstehen. Demgemäß sind die unmittelbar vorgenannten Merkmale a. und d. in Kombination besonders bevorzugt. Die Oberflächenaktivierung kann in diesem Fall insbesondere innerhalb einer zu evakuierenden Behandlungskammer (Plasmakammer) erfolgen, in die die Klebefolie mit der zu aktivierenden Klebeschicht überführt wird. Die Behandlungszeiten für die Plasmabehandlung können beispielsweise in einem Bereich von 10 s bis 120 s liegen.In principle, the plasma treatment can be carried out at atmospheric pressure or at overpressure (high-pressure plasma) or underpressure (low-pressure plasma). A low-pressure plasma, in particular a plasma treatment in a vacuum, is particularly suitable for the purposes of the method according to the invention. A vacuum is preferably understood to mean a pressure of <0.05 mbar, for example a pressure of approximately 0.02 mbar. Accordingly, the immediately above features a. and d. particularly preferred in combination. In this case, the surface activation can take place in particular within a treatment chamber (plasma chamber) to be evacuated, into which the adhesive film with the adhesive layer to be activated is transferred. The treatment times for the plasma treatment can be in a range from 10 s to 120 s, for example.

In anderen Fällen kann es bevorzugt sein, ein sogenanntes kaltes Plasma einzusetzen, bei dem prinzipiell atmosphärische Druckverhältnisse anliegen und es insbesondere auch nicht zu einer Erhöhung der Temperatur bei der Bildung des Plasmas kommt.In other cases, it may be preferable to use a so-called cold plasma, in which atmospheric pressure conditions prevail in principle and in particular there is also no increase in temperature during the formation of the plasma.

Als Alternative zu einer Plasmabehandlung eignet sich auch eine Coronabehandlung für die physikalische Oberflächenaktivierung. Eine Coronabehandlung basiert auf einem Gasentladungsverfahren, das zu einer Erhöhung der Oberflächenenergie der behandelten Fläche und damit zu einer verbesserten Benetzbarkeit mit Wasser führt. Hierbei kommt es zu einer elektrischen Entladung zwischen zwei Elektroden im Allgemeinen unter Atmosphärendruck, wobei durch das resultierende elektrische Feld die Gasmoleküle im Gas, insbesondere in der Luft, angeregt und gegebenenfalls gespalten werden. Die so entstehenden geladenen reaktiven Teilchen reagieren mit der Klebeschicht und führen so zu der Oberflächenaktivierung. Gegenüber einer solchen Coronabehandlung hat die Plasmabehandlung im Allgemeinen den Vorteil, dass mit dem Plasma eine stärkere Erhöhung der Oberflächenenergie erreicht werden kann und dass im Allgemeinen bei einem Plasma die Aktivierung der Oberfläche länger andauert als bei einer Coronabehandlung.As an alternative to plasma treatment, corona treatment is also suitable for physical surface activation. A corona treatment is based on a gas discharge process that increases the surface energy of the treated surface and thus improves its wettability with water. This results in an electrical discharge between two electrodes, generally under atmospheric pressure, with the gas molecules in the gas, in particular in the air, being excited and possibly split by the resulting electric field. The resulting charged reactive particles react with the adhesive layer and thus lead to surface activation. Compared to such a corona treatment, the plasma treatment generally has the advantage that a greater increase in surface energy can be achieved with the plasma and that activation of the surface generally lasts longer with a plasma than with a corona treatment.

Weiterhin eignet sich eine Flammbehandlung für die physikalische Oberflächenaktivierung der Klebeschicht. Bei einer Flammbehandlung wird die Klebeschicht der Klebefolie einer Flamme aus einem Luft/Gas-Gemisch ausgesetzt, wobei eine stabile und oxidierend wirkende Flamme produziert wird. Auch hierdurch kann der oberflächenaktivierende Effekt bei der Klebeschicht erzielt werden, so dass die Benetzbarkeit mit Wasser verbessert wird. Eine Coronabehandlung und insbesondere eine Plasmabehandlung haben gegenüber einer Flammbehandlung im Allgemeinen den Vorteil, dass hiermit in der Regel ein gleichmäßigeres Ergebnis über die Fläche erzielt werden kann.Furthermore, a flame treatment is suitable for the physical surface activation of the adhesive layer. In a flame treatment, the adhesive layer of the adhesive film is exposed to a flame of an air/gas mixture, producing a stable and oxidizing flame. In this way, too, the surface-activating effect can be achieved in the adhesive layer, so that the wettability with water is improved. A corona treatment and in particular a plasma treatment generally have the advantage over a flame treatment that a more uniform result can generally be achieved over the surface.

Eine Einrichtung zur physikalischen Oberflächenaktivierung, insbesondere eine Plasmabehandlungseinrichtung, kann mit besonderem Vorteil Bestandteil einer automatisierten Vorrichtung zum Aufbringen der Klebefolie sein.A device for physical surface activation, in particular a plasma treatment device, can advantageously be part of an automated device for applying the adhesive film.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich das Verfahren durch das unmittelbar folgende zusätzliche Merkmal a. aus:

a. Das Befeuchten der Klebeschicht erfolgt durch Vernebelung von Wasser.

In a very particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the method is characterized by the immediately following additional feature a. out:

a. The adhesive layer is moistened by misting water.

Durch die Vernebelung des Wassers ist es mit besonderem Vorteil möglich, eine definierte Menge Wasser in Form von feinen Wassertröpfchen im Bereich der Klebeschicht zu erzeugen, wobei die Wassertröpfchen auf der Klebeschicht abgeschieden werden und so den für die weitere Aufbringung der Klebefolie vorgesehenen Wasserfilm auf der Klebeschicht ausbilden.By nebulizing the water, it is possible with particular advantage to produce a defined amount of water in the form of fine water droplets in the area of the adhesive layer, the water droplets being deposited on the adhesive layer and thus for the further application of the Form the water film provided for the adhesive film on the adhesive layer.

Bei der Vernebelung von Wasser wird das Wasser mit feinster Verteilung in der gasförmigen Umgebung, insbesondere in der Luft, verteilt. Bevorzugt wird durch das Vernebeln eine Verteilung von sehr kleinen Wassertropfen in der Luft erreicht, die eine Befeuchtung der Klebeschicht bewirken. Die Wassertropfen in der Luft während der Vernebelung haben vorzugsweise einen mittleren Durchmesser in einem Bereich zwischen etwa 1 und 10 µm, besonders bevorzugt zwischen 2 und 5 µm, ganz besonders bevorzugt zwischen 2 und 4 µm.When water is nebulized, the water is distributed extremely finely in the gaseous environment, particularly in the air. The atomization preferably achieves a distribution of very small water droplets in the air, which cause the adhesive layer to be moistened. The water droplets in the air during nebulization preferably have an average diameter in a range between about 1 and 10 μm, particularly preferably between 2 and 5 μm, very particularly preferably between 2 and 4 μm.

Der durch Abscheiden der Wassertröpfchen auf der Klebeschicht resultierende Wasserfilm ist bevorzugt sehr dünn. Vorzugsweise sind die Tröpfchen auf der Klebeschicht durch die Befeuchtung so verteilt, dass sie einen durchgängigen Film bilden, der insbesondere eine Dicke in einem Bereich von 1 nm bis 1000 µm aufweist. Besonders bevorzugt liegt die Dicke des Wasserfilms in einem Bereich von 10 nm bis 500 µm, ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 10 nm bis 1000 nm, vorzugsweise 10 nm bis 100 nm. Insbesondere sollte dabei der Wasserfilm so dick sein, dass durch den Wasserfilm die Ungleichmäßigkeiten in der Klebeschicht ausgeglichen werden.The water film resulting from the precipitation of the water droplets on the adhesive layer is preferably very thin. The droplets are preferably distributed on the adhesive layer as a result of the moistening in such a way that they form a continuous film which in particular has a thickness in a range from 1 nm to 1000 μm. The thickness of the water film is particularly preferably in a range from 10 nm to 500 μm, very particularly preferably in a range from 10 nm to 1000 nm, preferably 10 nm to 100 nm. In particular, the water film should be so thick that the water film the irregularities in the adhesive layer are leveled out.

Die Vernebelung kann mit besonderem Vorteil mithilfe eines Ultraschallverneblers bewirkt werden, wobei durch den wirkenden Ultraschall das Wasser in Schwingung versetzt wird. Dadurch lösen sich Tröpfchen ab. Durch Einstellung der Frequenz des Ultraschalls kann die Größe der Tröpfchen beeinflusst werden. Je höher die Ultraschallfrequenz ist, umso feiner sind die resultierenden Tröpfchen. Insofern eignet sich ein Ultraschallvernebler in besonders vorteilhafter Weise für die Befeuchtung der Klebeschicht. Die Befeuchtung bzw. die Vernebelung kann dabei so eingestellt werden, dass der resultierende Wasserfilm auf der Klebeschicht ausreichend ist, um die Ungleichmäßigkeiten in der Klebeschicht auszugleichen. Die Bildung größerer Tropfen sollte zweckmäßigerweise vermieden werden, was sich insbesondere auch durch die Zeitdauer des Befeuchtens einstellen lässt.The nebulization can be brought about with particular advantage using an ultrasonic nebulizer, the water being caused to vibrate by the ultrasound that acts. This causes droplets to detach. The size of the droplets can be influenced by adjusting the frequency of the ultrasound. The higher the ultrasonic frequency, the finer the resulting droplets. In this respect, an ultrasonic nebulizer is particularly advantageous for moistening the adhesive layer. The moistening or the nebulization can be set in such a way that the resulting film of water on the adhesive layer is sufficient to even out the irregularities in the adhesive layer. The formation of larger drops should expediently be avoided, which can also be adjusted in particular by the duration of the moistening.

Weiterhin eignet sich eine übliche Sprühpistole zur Befeuchtung der oberflächenaktivierten Klebeschicht. Die Sprühpistole kann beispielsweise mit einem Hubzylinder betätigt werden. Durch die Einstellung der Zylinderhubgeschwindigkeit und/oder des Ausfahrweges bzw. des Zylinderhubes kann die Intensität der Befeuchtung variiert werden, um eine gleichmäßig benetzte Klebeschicht zu erreichen.A conventional spray gun is also suitable for moistening the surface-activated adhesive layer. The spray gun can be actuated, for example, with a lifting cylinder. By adjusting the speed of the cylinder stroke and/or the extension path or the cylinder stroke, the intensity of the moistening can be varied in order to achieve an evenly wetted adhesive layer.

Weiterhin ist es möglich, für die Befeuchtung einen Tisch mit einem beweglichen XY-Kopf einzusetzen, der die Befeuchtungseinheit wie beispielsweise eine Sprühpistole trägt. Der XY-Kopfkann dabei vergleichbar mit einem 3D-Drucker genutzt werden, um die zu befeuchtende Oberfläche abzufahren.Furthermore, it is possible to use a table with a movable XY head for the humidification, which carries the humidifying unit such as a spray gun. The XY head can be used like a 3D printer to scan the surface to be moistened.

Eine Einrichtung zur Befeuchtung der Klebeschicht der Klebefolie, beispielsweise ein Ultraschallvernebler oder eine Sprühpistole, kann mit besonderem Vorteil Bestandteil einer automatisierten Vorrichtung zum Aufbringen der Klebefolie sein.A device for moistening the adhesive layer of the adhesive film, for example an ultrasonic nebulizer or a spray gun, can advantageously be part of an automated device for applying the adhesive film.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich das Verfahren durch das unmittelbar folgende zusätzliche Merkmal a. aus:

a. Das Inkontaktbringen der Klebefolie mit der zu beklebenden Oberfläche erfolgt initial durch punktuelles Anpressen der Klebefolie auf derzu beklebenden Oberfläche.

In a preferred embodiment of the method according to the invention, the method is distinguished by the immediately following additional feature a. out:

a. The adhesive film is initially brought into contact with the surface to be bonded by selectively pressing the adhesive film on the surface to be bonded.

Durch das initiale punktuelle Anpressen der Klebefolie auf der zu beklebenden Oberfläche wird erreicht, dass sich der Kontaktbereich anschließend radial nach außen fortsetzen kann, bis die Klebeschicht die Oberfläche vollflächig kontaktiert, so dass es sehr zuverlässig zu einer gleichmäßigen und blasenfreien Verklebung kommt. Dieses anfängliche punktuelle Anpressen der Klebefolie kann insbesondere mittels mindestens eines Stempelmittels erfolgen, das die Klebefolie punktuell an die zu beklebende Oberfläche drückt. Das Stempelmittel kann mit besonderem Vorteil Bestandteil in einer automatisierten Vorrichtung zum Aufbringen der Klebefolie sein. Ein solches Stempelmittel kann beispielsweise einen Zylinder, einen ausfahrbaren Kolben und einen Stempelkopf, insbesondere einen abgerundeten Stempelkopf, umfassen.The initial selective pressing of the adhesive film on the surface to be bonded ensures that the contact area can then continue radially outwards until the adhesive layer contacts the surface over its entire surface, so that there is a very reliable, even and bubble-free bond. This initial selective pressing of the adhesive film can be carried out in particular by means of at least one stamping means, which presses the adhesive film at specific points onto the surface to be bonded. With particular advantage, the stamping means can be a component in an automated device for applying the adhesive film. Such a stamping means can, for example, comprise a cylinder, an extendable piston and a stamping head, in particular a rounded stamping head.

Bei dem Bereitstellen der Klebefolie mit der Klebeschicht kann es insbesondere vorgesehen sein, dass eine die Klebeschicht schützende Schutzfolie vorab entfernt wird und die Klebefolie dann in einer Einrichtung für die weitere Durchführung des Verfahrens eingehängt oder eingespannt wird. When providing the adhesive film with the adhesive layer, it can be provided in particular that a protective film protecting the adhesive layer is removed beforehand and the adhesive film is then hung or clamped in a device for the further implementation of the method.

Beispielsweise kann zu diesem Zweck eine Trägerfolie vorgesehen sein, an der die Klebefolie angebracht wird. So kann die Trägerfolie Teil einer Vorrichtung sein, mit der die oberflächenaktivierte und befeuchtete Klebefolie an das zu beklebende Bauteil bzw. an dessen Oberfläche angebracht wird. Die Klebefolie kann hierbei insbesondere mit der der Klebeschicht abgewandten Seite an der Trägerfolie anhaften, sodass die Seite der Klebefolie mit der Klebeschicht frei ist und mit der Oberfläche des Bauteils kontaktiert werden kann.For example, a carrier film can be provided for this purpose, to which the adhesive film is attached. The carrier film can be part of a device with which the surface-activated and moistened adhesive film is attached to the component to be bonded or to its surface. The adhesive film can in particular adhere to the carrier film with the side facing away from the adhesive layer, so that the side of the adhesive film with the adhesive layer is free and can be contacted with the surface of the component.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist das Verfahren durch das unmittelbar folgende zusätzliche Merkmal a. gekennzeichnet.

a. Das Inkontaktbringen der Klebefolie mit der zu beklebenden Oberfläche erfolgt unter Verwendung einer elastischen Membran, die zum Anpressen der Klebefolie auf der zu beklebenden Oberfläche auslenkbar ist.

In a particularly preferred embodiment of the method, the method is immediately following additional feature a. marked.

a. The adhesive film is brought into contact with the surface to be bonded using an elastic membrane which can be deflected to press the adhesive film onto the surface to be bonded.

Die Verwendung einer elastischen Membran zum Anpressen der Klebefolie auf der zu beklebenden Oberfläche eignet sich in ganz besonders bevorzugter Weise für das erfindungsgemäßen Verfahren, da hiermit zum einen ein besonders gleichmäßiger Klebeprozess erreicht werden kann und zum anderen in besonders vorteilhafter Weise eine Automatisierung des Prozesses möglich ist. Um die Auslenkbarkeit zu ermöglichen, ist bevorzugt eine randseitige Aufhängung der elastischen Membran, beispielsweise in einem geeigneten Rahmen, vorgesehen.The use of an elastic membrane for pressing the adhesive film onto the surface to be bonded is particularly suitable for the method according to the invention, since this enables a particularly uniform bonding process to be achieved and the process to be automated in a particularly advantageous manner . In order to enable the deflectability, provision is preferably made for the elastic membrane to be suspended at the edge, for example in a suitable frame.

Im Hinblick auf die Auslenkung der elastischen Membran zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren in besonders bevorzugter Weise durch das unmittelbar folgende zusätzliche Merkmal a. aus:

a. Die Auslenkung der elastischen Membran erfolgt durch Erzeugen eines Unterdrucks, insbesondere eines Vakuums, in einem Raum zwischen der elastischen Membran und der Oberfläche des Bauteils.

With regard to the deflection of the elastic membrane, the method according to the invention is characterized in a particularly preferred manner by the immediately following additional feature a. out:

a. The elastic membrane is deflected by generating a negative pressure, in particular a vacuum, in a space between the elastic membrane and the surface of the component.

Die Klebefolie, die beispielsweise an der erwähnten Trägerfolie haftet oder anderweitig aufgehängt ist, befindet sich in dieser Ausführungsform des Verfahrens zwischen der elastischen Membran und der Oberfläche des Bauteils. Durch die Erzeugungeines Unterdrucks in dem Raum zwischen der elastischen Membran und der Oberfläche des Bauteils wird die elastische Membran in Richtung des Bauteils gezogen, so dass dadurch die Klebefolie mit der Oberfläche des Bauteils in Kontakt kommt. In this embodiment of the method, the adhesive film, which for example adheres to the carrier film mentioned or is suspended in some other way, is located between the elastic membrane and the surface of the component. By creating a negative pressure in the space between the elastic membrane and the surface of the component, the elastic membrane is pulled towards the component, so that the adhesive film comes into contact with the surface of the component.

Unter Unterdruck ist hierbei zu verstehen, dass der Druck niedriger als Atmosphärendruck (Atmosphärendruck ≈ 1 bar) ist. Der Unterdruck liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,01 mbar und 1 bar, besonders bevorzugt zwischen 0,01 mbar und 750 mbar. Besonders bevorzugt liegt der Druck unterhalb von 0,05 mbar. Beispielsweise kann er circa 0,02 mbar betragen.Negative pressure here means that the pressure is lower than atmospheric pressure (atmospheric pressure ≈ 1 bar). The negative pressure is preferably in a range between 0.01 mbar and 1 bar, particularly preferably between 0.01 mbar and 750 mbar. The pressure is particularly preferably below 0.05 mbar. For example, it can be about 0.02 mbar.

Durch die Auslenkungder Membran kommt es zunächst zu einem punktförmigen Kontaktbereich an der Oberfläche des Bauteils, der sich aus der Wölbung der Membran ergibt. Im weiteren Verlauf werden auch die anderen Bereiche der Membran zunehmend gegen die Oberfläche gezogen, so dass sich der Kontaktbereich radial nach außen ausbreitet, bis die Klebeschicht die Oberfläche vollflächig kontaktiert.Due to the deflection of the membrane, there is initially a point-like contact area on the surface of the component, which results from the curvature of the membrane. In the further course, the other areas of the membrane are also increasingly pulled against the surface, so that the contact area spreads out radially outwards until the adhesive layer contacts the surface over its entire surface.

Bei einer herkömmlichen manuellen Applikation einer Klebefolie ist ein solches Vorgehen kaum möglich. Um eine korrekte Positionierung der Klebefolie auf der Oberfläche bei einer manuellen Applikation zu gewährleisten, muss in der Regel manuell zunächst ein Rand einer Klebefolie ausgerichtet und anschließend angedrückt werden.Such a procedure is hardly possible with a conventional manual application of an adhesive film. In order to ensure correct positioning of the adhesive film on the surface in the case of manual application, one edge of an adhesive film must generally first be aligned manually and then pressed on.

Eine weitere Auslenkung der Membran kann insbesondere durch eine Erhöhung des Drucks auf der dem Bauteil abgewandten Seite der elastischen Membran erreicht werden. Insgesamt kann dabei die Auslenkung der Membran durch die Erzeugung einer Druckdifferenz erreicht werden. Insbesondere ist dabei der Druck in dem Raum zwischen der elastischen Membran und der Oberfläche des Bauteils niedriger als auf der anderen Seite der Membran.A further deflection of the membrane can be achieved in particular by increasing the pressure on the side of the elastic membrane facing away from the component. Overall, the deflection of the membrane can be achieved by generating a pressure difference. In particular, the pressure in the space between the elastic membrane and the surface of the component is lower than on the other side of the membrane.

Die Druckdifferenz kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass sich zwischen der elastischen Membran und der Oberfläche des Bauteils ein Vakuum befindet und dass auf der anderen Seite der Membran Atmosphärendruck herrscht oder erzeugt wird. In anderen Ausgestaltungen kann zwischen der elastischen Membran und der Oberfläche des Bauteils atmosphärischer Druck herrschen. Zur Erzeugung der Druckdifferenz wird in diesen Fällen auf der anderen Seite der Membran ein Überdruck erzeugt (Überdruck - Druck höher als Atmosphärendruck), so dass die elastische Membran in Richtung des Bauteils ausgelenkt wird. Auch dies bewirkt, dass die zwischen der elastischen Membran und der Oberfläche des Bauteils angeordnete Klebefolie mit der oberflächenaktivierten und befeuchteten Klebeschicht voran gegen die Oberfläche des Bauteils gedrückt wird.The pressure difference can be achieved, for example, by the fact that there is a vacuum between the elastic membrane and the surface of the component and that atmospheric pressure prevails or is generated on the other side of the membrane. In other configurations, atmospheric pressure can prevail between the elastic membrane and the surface of the component. In these cases, to generate the pressure difference, an overpressure is generated on the other side of the membrane (overpressure - pressure higher than atmospheric pressure), so that the elastic membrane is deflected in the direction of the component. This also has the effect that the adhesive film arranged between the elastic membrane and the surface of the component is pressed against the surface of the component with the surface-activated and moistened adhesive layer first.

Zur Einstellung der Druckdifferenz kann beispielsweise eine Unterdruckkammer, die sich in dem Raum zwischen der elastischen Membran und der Oberfläche des Bauteils befindet, und eine Druckausgleichskammer, die sich auf der hiervon abgewandten Seite der Membran befindet, zunächst evakuiert werden. Anschließend wird die Druckausgleichskammer belüftet, so dass sich auf dieser Seite wieder atmosphärischer Druck einstellt, der die elastische Membran in Richtung des Bauteils auslenkt.To set the pressure difference, for example, a vacuum chamber located in the space between the elastic membrane and the surface of the component and a pressure equalization chamber located on the opposite side of the membrane can first be evacuated. The pressure compensation chamber is then vented so that atmospheric pressure is restored on this side, which deflects the elastic membrane in the direction of the component.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass das Verfahren einer Automatisierung zugänglich ist. In besonders bevorzugter Weise wird das Verfahren daher mit Hilfe eines automatisierten Systems durchgeführt. Insbesondere in dieser Ausführungsform kann es beispielsweise in der Kraftfahrzeugproduktion mit besonderem Vorteil zum Einsatz kommen kann. In diesem Fall handelt es sich bei dem zu beklebenden Bauteil bevorzugt um eine Kraftfahrzeugkarosserie oder um ein Teil einer Kraftfahrzeugkarosserie oder um ein Anbauteil eines Kraftfahrzeugs. In dieser Ausführungsform umfasst das Verfahren bevorzugt zwei oder mehr, insbesondere alle der unmittelbar folgenden Schritte a. bis d.:

a. Beschichtung einer Kraftfahrzeugkarosserie oder von Teilen einer Kraftfahrzeugkarosserie mit mindestens einem Lack.
b. Trocknen und/oder Aushärten des mindestens einen Lacks.
c. Gegebenenfalls Montage von Anbauteilen an tragende Komponenten der mit dem getrockneten und/oder ausgehärteten mindestens einen Lack beschichteten Kraftfahrzeugkarosserie.
d. Aufbringen der Klebefolie, die eine Klebeschicht umfasst, auf eine Oberfläche der mit dem getrockneten und/oder ausgehärteten mindestens einen Lack beschichteten Kraftfahrzeugkarosserie oder Teilen der Kraftfahrzeugkarosserie oder eines der daran montierten Anbauteile.

A particular advantage of the method according to the invention is that the method can be automated. In a particularly preferred manner, the method is therefore carried out using an automated system. In this embodiment in particular, it can be used with particular advantage, for example, in motor vehicle production. In this case it acts the component to be bonded is preferably a motor vehicle body or a part of a motor vehicle body or an add-on part of a motor vehicle. In this embodiment, the method preferably comprises two or more, in particular all of the immediately following steps a. to d.:

a. Coating of a motor vehicle body or parts of a motor vehicle body with at least one paint.
b. Drying and/or curing of the at least one lacquer.
c. Optional assembly of add-on parts on load-bearing components of the motor vehicle body coated with the dried and/or cured at least one paint.
i.e. Application of the adhesive film, which comprises an adhesive layer, to a surface of the motor vehicle body coated with the dried and/or cured at least one paint or parts of the motor vehicle body or one of the add-on parts mounted thereon.

Das Aufbringen der Klebefolie gemäß dem vorgenannten Merkmal d. erfolgt bevorzugt in der oben beschriebenen Weise.The application of the adhesive film according to the aforementioned feature d. preferably takes place in the manner described above.

Bei dem mindestens einen Lack handelt es sich bevorzugt um einen üblichen mehrlagigen Automobillack. Karosserien und Karosserieteile werden in aller Regel grundiert, mit einem Basislack lackiert und abschließend mit einem Klarlacküberzug versehen. Die hierfür erforderlichen Arbeits- und Zwischenschritte sind bekannt. Für die vorliegende Erfindung ist lediglich wichtig, dass der mindestens eine Lack auf dem zu beklebenden Substrat vorzugsweise getrocknet und ausgehärtet ist, also eine im Wesentlichen druckfeste Oberfläche bietet und kein Lösungsmittel mehr enthält. Ein Klarlackauftrag ist nach dem Aufbringen der Klebefolie gemäß der Erfindung in der Regel nicht erforderlich bzw. nicht vorgesehen.The at least one paint is preferably a conventional multilayer automotive paint. Car bodies and body parts are usually primed, coated with a base coat and finally given a clear coat. The work and intermediate steps required for this are known. All that is important for the present invention is that the at least one lacquer on the substrate to be bonded is preferably dried and cured, ie offers an essentially pressure-resistant surface and no longer contains any solvent. As a rule, an application of clear lacquer is not necessary or not provided after the application of the adhesive film according to the invention.

Der Begriff „Anbauteil“ ist im Kontext der Erfindung weit auszulegen. Hiervon sind zum einen nicht lackierte Teile wie Scheiben oder Scheinwerfer umfasst, zum anderen aber auch lackierte Teile wie eine Motorhaube, eine Tür, ein Kotflügel und ein Dachelement oder gefärbte Kunststoffteile. Gegebenenfalls wurde auf diese Anbauteile separat von der Kraftfahrzeugkarosserie ein Lack aufgebracht und getrocknet und/oder ausgehärtet.The term "attachment" is to be interpreted broadly in the context of the invention. On the one hand, this includes unpainted parts such as panes or headlights, but on the other hand also painted parts such as a hood, a door, a fender and a roof element or colored plastic parts. If necessary, a paint was applied to these add-on parts separately from the motor vehicle body and dried and/or cured.

Die Erfindung umfasst weiterhin eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Klebefolie auf einer Oberfläche eines Bauteils. Diese Vorrichtung ist insbesondere zur Durchführung des oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dabei durch die unmittelbar folgenden Merkmale a. bis d. aus:

a. Die Vorrichtung umfasst eine Einrichtung zur Aufnahme einer Klebefolie mit einer Klebeschicht.
b. Die Vorrichtung umfasst eine Einrichtung zur physikalischen Oberflächenaktivierung der Klebeschicht der Klebefolie.
c. Die Vorrichtung umfasst eine Einrichtung zur Befeuchtung der Klebeschicht der Klebefolie.
d. Die Vorrichtung umfasst eine Einrichtung zum Inkontaktbringen der oberflächenaktivierten und befeuchteten Klebefolie mit der zu beklebenden Oberfläche des Bauteils.

The invention also includes a device for applying an adhesive film to a surface of a component. This device is set up in particular to carry out the method according to the invention described above. The device according to the invention is characterized by the immediately following features a. until d. out:

a. The device includes a device for receiving an adhesive film with an adhesive layer.
b. The device includes a device for physical surface activation of the adhesive layer of the adhesive film.
c. The device includes a device for moistening the adhesive layer of the adhesive film.
i.e. The device comprises a device for bringing the surface-activated and moistened adhesive film into contact with the surface of the component to be bonded.

Bezüglich weiterer Details der Vorrichtung wird auch auf die obige Beschreibung im Zusammenhang mit dem erläuterten erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen.With regard to further details of the device, reference is also made to the above description in connection with the explained method according to the invention.

Bei der Einrichtung zur Aufnahme der Klebefolie mit der Klebeschicht kann es sich insbesondere um eine Trägerfolie handeln, die zum Positionieren der Klebefolie im Bereich der zu beklebenden Oberfläche des Bauteils vorgesehen ist. Vorzugsweise haftet die Klebefolie mit ihrer der Klebeschicht abgewandten Seite an der Trägerfolie. Die Trägerfolie kann vorzugsweise in oder an einem Rahmen fixiert sein. Hierzu kann sie Positionierungs- und Fixiermittel aufweisen, die das Fixieren am Rahmen erleichtern.The device for receiving the adhesive film with the adhesive layer can in particular be a carrier film which is provided for positioning the adhesive film in the area of the surface of the component to be bonded. The adhesive film preferably adheres to the carrier film with its side facing away from the adhesive layer. The carrier film can preferably be fixed in or on a frame. For this purpose, it can have positioning and fixing means that facilitate fixing to the frame.

Die Klebefolie ist an der Trägerfolie zweckmäßigerweise so angeordnet, dass sich die Trägerfolie mit der Klebefolie zwischen einer Einrichtung zum Anpressen der Klebefolie auf das Bauteil, insbesondere einer elastischen Membran, und der zu beklebenden Oberfläche des Bauteils befindet. Da die Klebefolie in der Regel einschließlich ihrer Ränder an die zu beklebende Oberfläche gepresst werden soll, erleichtert die Trägerfolie ihre Positionierung. Nach dem Anpressen der Klebefolie wird die Trägerfolie vorzugsweise von der Klebefolie abgezogen.The adhesive film is expediently arranged on the carrier film in such a way that the carrier film with the adhesive film is located between a device for pressing the adhesive film onto the component, in particular an elastic membrane, and the surface of the component to be bonded. Since the adhesive film, including its edges, should generally be pressed against the surface to be bonded, the carrier film makes it easier to position. After the adhesive film has been pressed on, the carrier film is preferably pulled off the adhesive film.

Alternativ zu der Trägerfolie können auch andere Einrichtungen zur Aufnahme der Klebefolie vorgesehen sein, beispielsweise Haken oder ähnliche mechanische Befestigungsmittel, in die die Klebefolie eingehängt wird.As an alternative to the carrier film, other devices for receiving the adhesive film can also be provided, for example hooks or similar mechanical fasteners into which the adhesive film is hung.

In Bezug auf die Einrichtung zur physikalischen Oberflächenaktivierung der Klebeschicht ist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise durch mindestens eines der unmittelbar folgenden zusätzlichen Merkmale a. bis d. gekennzeichnet:

a. Die Einrichtung zur Oberflächenaktivierung der Klebeschicht umfasst eine Einrichtung zur Erzeugung eines Plasmas.
b. Die Einrichtung zur Oberflächenaktivierung der Klebeschicht umfasst eine Einrichtung zur Coronabehandlung.
c. Die Einrichtung zur Oberflächenaktivierung der Klebeschicht umfasst eine Einrichtung zur Flammbehandlung.
d. Die Einrichtung zur Oberflächenaktivierung der Klebeschicht umfasst eine Einrichtung zur Erzeugung eines Vakuums.

With regard to the device for physical surface activation of the adhesive layer, the device according to the invention is preferably characterized by at least one of the immediately following additional features a. until d. marked:

a. The device for surface activation of the adhesive layer includes a device for generating a plasma.
b. The device for surface activation of the adhesive layer includes a device for corona treatment.
c. The device for surface activation of the adhesive layer comprises a device for flame treatment.
i.e. The device for surface activation of the adhesive layer includes a device for generating a vacuum.

Bei der Einrichtung zur Erzeugung eines Plasmas oder der Einrichtung zur Coronabehandlung oder der Einrichtung zur Flammbehandlung kann es sich um dem Fachmann an sich bekannte Einrichtungen handeln, die allgemein für eine Aktivierung von Oberflächen eingesetzt werden können. In Bezug auf die Einrichtung zur Erzeugung eines Plasmas sind insbesondere Niederdruckplasmaeinrichtungen bevorzugt. Zur Erzeugung des Niederdrucks und insbesondere zur Erzeugung eines Vakuums ist mit besonderem Vorteil eine Evakuierungseinrichtung vorgesehen, in die die Klebeschicht der Klebefolie eingebracht wird, so dass die Plasmabehandlung in einem Vakuum erfolgen kann.The device for generating a plasma or the device for corona treatment or the device for flame treatment can be devices that are known per se to those skilled in the art and can be used generally for activating surfaces. With regard to the device for generating a plasma, low-pressure plasma devices are particularly preferred. To generate the low pressure and in particular to generate a vacuum, it is particularly advantageous to provide an evacuation device, into which the adhesive layer of the adhesive film is introduced, so that the plasma treatment can take place in a vacuum.

In Bezug auf die Einrichtung zur Befeuchtung der Klebeschicht der Klebefolie zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise durch das folgende zusätzliche Merkmal aus:

a. Die Einrichtung zur Befeuchtung der Klebeschicht umfasst eine Verneblungseinrichtung, insbesondere einen Wasservernebler.

With regard to the device for moistening the adhesive layer of the adhesive film, the device according to the invention is preferably characterized by the following additional feature:

a. The device for moistening the adhesive layer includes a nebulizing device, in particular a water nebulizer.

Bei derVernebelungseinrichtung handelt es sich beispielsweise um einen Ultraschallvernebler, mit dem in besonders geeigneter Weise die Tröpfchengröße in dem erzeugten Nebel eingestellt und reguliert werden kann. Weiterhin kann eine Sprühpistole zu diesem Zweck eingesetzt werden.The nebulization device is, for example, an ultrasonic nebulizer, with which the droplet size in the generated mist can be set and regulated in a particularly suitable manner. A spray gun can also be used for this purpose.

In Bezug auf die Einrichtung zum Inkontaktbringen der Klebefolie mit der zu beklebenden Oberfläche weist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise mindestens eines der unmittelbar folgenden zusätzlichen Merkmale a. und b. auf:

a. Die Einrichtung zum Inkontaktbringen der Klebefolie mit der zu beklebenden Oberfläche umfasst eine auslenkbare elastische Membran zum Anpressen der Klebefolie auf der zu beklebenden Oberfläche des Bauteils.
b. Die Einrichtung zum Inkontaktbringen der Klebefolie mit der zu beklebenden Oberfläche umfasst mindestens ein Stempelmittel zum punktuellen Inkontaktbringen der Klebefolie mit der zu beklebenden Oberfläche.

With regard to the device for bringing the adhesive film into contact with the surface to be bonded, the device according to the invention preferably has at least one of the immediately following additional features a. and b. on:

a. The device for bringing the adhesive film into contact with the surface to be bonded comprises a deflectable elastic membrane for pressing the adhesive film onto the surface of the component to be bonded.
b. The device for bringing the adhesive film into contact with the surface to be bonded comprises at least one stamping means for bringing the adhesive film into contact with the surface to be bonded at certain points.

Das Stempelmittel kann in bevorzugter Weise mit einem insbesondere abgerundeten Stempelkopf, einem ausfahrbaren Kolben und einen betätigbaren Zylinder gebildet sein. Bezüglich weiterer Details zu dem mindestens einen Stempelmittel wird auch auf die obige Beschreibung verwiesen.The stamping means can preferably be formed with a particularly rounded stamping head, an extendable piston and an actuatable cylinder. With regard to further details on the at least one stamping means, reference is also made to the above description.

In Bezug auf die elastische Membran kann die Vorrichtungsich insbesondere durch mindestens eines der unmittelbar folgenden Merkmale a. bis c. auszeichnen:

a. Die elastische Membran besteht aus einem elastischen Polymermaterial, insbesondere aus Naturkautschuk oder Silikon.
b. Die elastische Membran weist eine gleichmäßige Dicke auf.
c. Die elastische Membran weist Schwächungs- und oder Verstärkungsbereiche zur gezielten Beeinflussung der Geometrie des gewölbten Zustands auf.

With regard to the elastic membrane, the device can be characterized in particular by at least one of the immediately following features a. to c. distinguish:

a. The elastic membrane consists of an elastic polymer material, in particular natural rubber or silicone.
b. The elastic membrane has a uniform thickness.
c. The elastic membrane has weakened and/or reinforced areas for specifically influencing the geometry of the curved state.

Besonders bevorzugt sind entweder die unmittelbar vorstehenden Merkmale a. und b., oder a. und c. in Kombination miteinander realisiert.Particularly preferred are either the immediately above features a. and b., or a. and c. implemented in combination.

Eine Beeinflussung der Geometrie des gewölbten Zustands der Membran kann bei Bildung des oben erwähnten punktförmigen Kontaktbereichs hilfreich sein. Wenn etwa eine Vertiefung in der zu beklebenden Oberfläche vorliegt, sollte der punktförmige Kontaktbereich idealerweise am tiefsten Punkt der Vertiefung entstehen. Es kann bevorzugt sein, die Bildung eines kreisförmigen Kontaktbereichs zu vermeiden, da ansonsten Lufteinschlüsse auftreten können.Influencing the geometry of the deflected state of the membrane can be helpful in the formation of the point-like contact area mentioned above. If there is an indentation in the surface to be bonded, the punctiform contact area should ideally be at the deepest point of the indentation. It may be preferable to avoid the formation of a circular contact area, since otherwise air pockets may occur.

Ist die elastische Membran beispielsweise in einem Bereich dünner ausgebildet als in einem anderen Bereich, so wird sie sich in diesem Bereich beim Anlegen eines Drucks oder Unterdrucks leichter und weiter wölben als in den übrigen Bereichen. Das Umgekehrte gilt im Falle einer Verstärkung der elastischen Membran.For example, if the elastic membrane is thinner in one area than in another area, it will bulge more easily and further in this area when pressure or negative pressure is applied than in the other areas. The reverse applies in the case of reinforcement of the elastic membrane.

Die Einführung von Schwächungs- und oder Verstärkungsbereichen in die elastische Membran kann weiterhin zweckmäßig sein, um die Ausdehnung des Kontaktbereichs zu beeinflussen. Insbesondere beim Aufkleben der Klebefolie auf gebogene Oberflächen, insbesondere auf Oberflächen mit Vertiefungen, kann dies vorteilhaft sein.The introduction of weakening and/or reinforcing areas in the elastic membrane can also be useful in order to influence the extension of the contact area. This can be advantageous in particular when sticking the adhesive film onto curved surfaces, in particular onto surfaces with indentations.

Die Vorrichtung kann vorzugsweise so ausgestaltet sein, dass die elastische Membran mittels einer Druckdifferenz auslenkbar ist und auf diese Weise die Klebefolie an die zu beklebende Oberfläche des Bauteils anpresst.The device can preferably be designed in such a way that the elastic membrane can be deflected by means of a pressure difference and on this way the adhesive film is pressed onto the surface of the component to be bonded.

Vorzugsweise zeichnet die die erfindungsgemäße Vorrichtung durch das unmittelbar folgende zusätzliche Merkmal a. aus:

a. Die Einrichtung zum Inkontaktbringen der Klebefolie mit der zu beklebenden Oberfläche umfasst eine Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks in einem Raum zwischen der elastischen Membran und der Oberfläche des Bauteils zur Auslenkung der elastischen Membran.

The device according to the invention is preferably characterized by the immediately following additional feature a. out:

a. The device for bringing the adhesive film into contact with the surface to be bonded comprises a device for generating a negative pressure in a space between the elastic membrane and the surface of the component for deflecting the elastic membrane.

In einer Weiterbildung dieses Aspektes der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Einrichtung zum Inkontaktbringen der Klebefolie mit der zu beklebenden Oberfläche weiterhin eine Einrichtung zur Erhöhung des Drucks auf der anderen Seite der elastischen Membran im Vergleich mit dem erzeugten Unterdruck in dem Raum zwischen der elastischen Membran und der Oberfläche des Bauteils. Bei dieser Einrichtung zur Erhöhung des Drucks auf der anderen Seite der elastischen Membran kann es sich beispielsweise um ein Entlüftungsventil in einer Druckausgleichskammer handeln. In dieser Ausführungsform kann insbesondere eine Unterdruckkammer in dem Raum zwischen der elastischen Membran und der Oberfläche des Bauteils und eine Druckausgleichskammer auf der anderen Seite der Membran vorgesehen sein. Für die Auslenkung der elastischen Membran kann es dabei vorgesehen sein, dass zunächst sowohl die Unterdruckkammer als auch die Druckausgleichskammer mit einem Unterdruck beaufschlagt werden, wobei insbesondere eine Evakuierung beider Räume zur Erzeugung eines Vakuums vorgesehen sein kann. In diesem Zustand ist die elastische Membran noch nicht ausgelenkt, da sich auf beiden Seiten der Membran der gleiche Druck (Vakuum) einstellt. Nach Erreichen des Vakuums kann durch Betätigung des Entlüftungsventils der Druck in der Druckausgleichskammer gegenüber dem umgebenden atmosphärischen Druck ausgeglichen werden, so dass in der Druckausgleichskammer sich der Druck im Vergleich mit der Unterdruckkammer erhöht. Durch diese Maßnahme lenkt sich die elastische Membran in Richtung des Bauteils aus, wodurch die dazwischen angeordnete Klebefolie mit der oberflächenaktivierten und befeuchteten Klebeschicht voran gegen die zu beklebende Oberfläche des Bauteils gepresst wird.In a development of this aspect of the device according to the invention, the device for bringing the adhesive film into contact with the surface to be bonded also includes a device for increasing the pressure on the other side of the elastic membrane compared to the negative pressure generated in the space between the elastic membrane and the surface of the component. This device for increasing the pressure on the other side of the elastic membrane can be, for example, a vent valve in a pressure equalization chamber. In this embodiment, in particular, a vacuum chamber can be provided in the space between the elastic membrane and the surface of the component and a pressure compensation chamber on the other side of the membrane. For the deflection of the elastic membrane, it can be provided that both the vacuum chamber and the pressure equalization chamber are first subjected to a vacuum, in which case in particular an evacuation of both spaces can be provided to generate a vacuum. In this state, the elastic membrane is not yet deflected, since the same pressure (vacuum) is established on both sides of the membrane. After the vacuum has been reached, the pressure in the pressure equalization chamber can be equalized with respect to the surrounding atmospheric pressure by actuating the vent valve, so that the pressure in the pressure equalization chamber increases compared to the vacuum chamber. As a result of this measure, the elastic membrane is deflected in the direction of the component, as a result of which the adhesive film arranged in between is pressed with the surface-activated and moistened adhesive layer first against the surface of the component to be bonded.

Bei dem zu beklebenden Bauteil kann es sich insbesondere um ein im Prinzip fertig lackiertes Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs oder ein anderes lackiertes Bauteil oder Werkstück handeln. Insbesondere kann das Bauteil auch bereits mit einer Klarlackschicht versehen sein. Prinzipiell eignen sich verschiedenartige Bauteile als Untergrund für die aufzubringende Klebefolie. Durch die erfindungsgemäße Optimierung des Aufbringprozesses der Klebefolie auf die Oberfläche können auch herkömmlicherweise eher problematische Bauteile entsprechend beklebt werden.The component to be bonded can be, in principle, a completely painted body part of a motor vehicle or another painted component or workpiece. In particular, the component can also already be provided with a layer of clear lacquer. In principle, different types of components are suitable as a base for the adhesive film to be applied. Due to the optimization according to the invention of the process of applying the adhesive film to the surface, conventionally rather problematic components can also be bonded accordingly.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung das unmittelbar folgende zusätzliche Merkmal a. auf:

a. Sie umfasst einen Rahmen, der dazu ausgebildet ist, gemeinsam mit der zu beklebenden Oberfläche und der elastischen Membran eine Unterdruckkammer zu bilden, in der die Klebefolie angeordnet ist und in welche die elastische Membran sich beim Beaufschlagen der Unterdruckkammer mit einem Unterdruck wölben kann.

In a particularly preferred embodiment, the device according to the invention has the immediately following additional feature a. on:

a. It comprises a frame which is designed to form a vacuum chamber together with the surface to be bonded and the elastic membrane, in which the adhesive film is arranged and into which the elastic membrane can bulge when the vacuum chamber is subjected to a vacuum.

Wie bereits beschrieben, ist es besonders vorteilhaft, beim Aufbringen der Klebefolie im Bereich zwischen der zu beklebenden Oberfläche und der elastischen Membran einen Unterdruck anzulegen. Hierzu ist der Rahmen vorgesehen.As already described, it is particularly advantageous to apply a vacuum when applying the adhesive film in the area between the surface to be bonded and the elastic membrane. The framework is provided for this.

Die elastische Membran kann zu Temperierzwecken doppelwandig ausgebildet sein und Anschlüsse für ein Temperiermittel wie beispielsweise Wasser aufweisen.The elastic membrane can be double-walled for temperature control purposes and have connections for a temperature control medium such as water.

Bei den Mitteln zur Fixierung der Klebefolie oder der Trägerfolie kann es sich beispielsweise um Stifte oder Haken handeln, die zu Löchern in der Klebe- oder der Trägerfolie korrespondieren.The means for fixing the adhesive film or the carrier film can be, for example, pins or hooks that correspond to holes in the adhesive film or the carrier film.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich die Vorrichtung durch mindestens eines der unmittelbar folgenden Merkmale a. bis f. aus:

a. Der Rahmen ist rechteckig ausgebildet.
b. Der Rahmen weist eine erste Öffnung auf, die von der Membran verschlossen ist.
c. Der Rahmen umfasst mindestens ein elastisches Dichtelement, das dichtend auf der Oberfläche aufliegen kann.
d. Der Rahmen umfasst eine zweite Öffnung, an deren Rändern das mindestens eine elastische Dichtelement fixiert ist.
e. Der Rahmen umfasst mindestens einen Anschluss für eine Unterdruckquelle, über den die Unterdruckkammer mit Unterdruck beaufschlagt werden kann.
f. Der Rahmen umfasst als Mittel zur Fixierung der Klebefolie mindestens eine Halterung.

In a preferred development of the invention, the device is distinguished by at least one of the immediately following features a. to f. from:

a. The frame is rectangular.
b. The frame has a first opening which is closed by the membrane.
c. The frame includes at least one elastic sealing element that can rest sealingly on the surface.
i.e. The frame includes a second opening, at the edges of which the at least one elastic sealing element is fixed.
e. The frame includes at least one connection for a vacuum source, via which the vacuum chamber can be subjected to vacuum.
f. The frame comprises at least one holder as a means for fixing the adhesive film.

Bevorzugt sind zumindest die unmittelbar vorstehenden Merkmale a. bis e. in Kombination miteinander realisiert, besonders bevorzugt alle Merkmale a. bis f..At least the immediately above features a are preferred. to e. realized in combination with each other, particularly preferably all features a. to f..

Das mindestens eine Dichtelement dient zum Abdichten der Unterdruckkammer. Sie bestehen bevorzugt aus elastischen Polymermaterialien, beispielsweise aus dem bereits erwähnten Naturkautschuk. Der mindestens eine Anschluss für die Unterdruckquelle dient zur Erzeugung des Unterdrucks in der Unterdruckkammer.The at least one sealing element is used to seal off the vacuum chamber. They preferably consist of elastic polymer materials, for example the natural rubber already mentioned. The at least one connection for the vacuum source serves to generate the vacuum in the vacuum chamber.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildungder Erfindung zeichnet sich die Vorrichtungdurch mindestens eines der unmittelbar folgenden Merkmale a. bis d. aus:

a. Der Rahmen ist aus zwei oder mehr Teilrahmen zusammengesetzt.
b. Der Rahmen ist rechteckig ausgebildet und aus den zwei oder mehr rechteckigen Teilrahmen zusammengesetzt.
c. Der Rahmen umfasst einen ersten rechteckigen Teilrahmen, an dem das mindestens eine elastische Dichtelement fixiert ist und der den mindestens einen Anschluss für die Unterdruckquelle umfasst.
d. Der Rahmen umfasst einen zweiten rechteckigen Teilrahmen, der die mindestens eine Halterung für die Klebefolie umfasst.

In a further preferred development of the invention, the device is distinguished by at least one of the immediately following features a. until d. out:

a. The frame is composed of two or more sub-frames.
b. The frame is rectangular and composed of the two or more rectangular sub-frames.
c. The frame includes a first rectangular partial frame, to which the at least one elastic sealing element is fixed and which includes the at least one connection for the vacuum source.
i.e. The frame includes a second rectangular sub-frame, which includes the at least one holder for the adhesive film.

Bevorzugt sind zumindest die unmittelbar vorstehenden Merkmale a. bis c. in Kombination miteinander realisiert, besonders bevorzugt alle Merkmale a. bis d..At least the immediately above features a are preferred. to c. realized in combination with each other, particularly preferably all features a. until th..

Beim Einsatz von zwei oder mehr Teilrahmen kann es erforderlich sein, an Verbindungsflächen der Teilrahmen weitere Dichtungselemente vorzusehen, um die Dichtigkeit der Unterdruckkammer zu gewährleisten.When using two or more sub-frames, it may be necessary to provide additional sealing elements on connecting surfaces of the sub-frames in order to ensure the tightness of the vacuum chamber.

Zum Zwecke der oben beschriebenen Steuerung oder Regelung des Unterdrucks kann die Vorrichtung eine geeignete Steuerungs- oder Regeleinrichtung aufweisen.For the purpose of controlling or regulating the negative pressure as described above, the device can have a suitable control or regulating device.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich die Vorrichtung durch mindestens eines der unmittelbar folgenden Merkmale a. bis c., bevorzugt durch eine Kombination der unmittelbar folgenden Merkmale a. und b. oder a. und c., aus:

a. Sie umfasst eine Druckausgleichskammer, die unter anderem von der Membran begrenzt wird.
b. Sie umfasst mindestens einen Anschluss für eine Druck- oder eine Unterdruckquelle, der in die Druckausgleichskammer führt.
c. Sie umfasst mindestens ein Ventil, über das die Druckausgleichskammer belüftet werden kann.

In a further preferred development of the invention, the device is distinguished by at least one of the immediately following features a. to c., preferably by a combination of the immediately following features a. and b. or a. and c., from:

a. It includes a pressure equalization chamber, which is delimited by the membrane, among other things.
b. It includes at least one connection for a pressure or vacuum source, which leads into the pressure equalization chamber.
c. It includes at least one valve via which the pressure compensation chamber can be vented.

Diese Druckausgleichskammer wird gegebenenfalls benötigt, um die beschriebene Wölbung der elastischen Membran zu erzeugen oder zu verstärken. Wenn ein Unterdruck in der Unterdruckkammer angelegt ist, kann es hierzu völlig ausreichend sein, die Druckausgleichskammer über das Ventil zu belüften, um die geforderte Wölbung der Membran zu bewirken oder zu verstärken.This pressure equalization chamber may be required in order to produce or reinforce the curvature of the elastic membrane described. If a negative pressure is applied in the negative pressure chamber, it can be completely sufficient for this purpose to ventilate the pressure compensation chamber via the valve in order to bring about or increase the required curvature of the membrane.

Besonders bevorzugt ist die Vorrichtung an ein automatisiertes System integriert, beispielsweise in einen Roboter. Bevorzugt handelt es sich bei dem automatisierten System um eine Fertigungsstraße zur Produktion von Kraftfahrzeugen.The device is particularly preferably integrated into an automated system, for example into a robot. The automated system is preferably a production line for the production of motor vehicles.

Grundsätzlich eignen sich das beschriebene Verfahren und die beschriebene Vorrichtung natürlich nicht nur zum Einsatz in der Produktion von Kraftfahrzeugen. Beispielsweise auch andere Serienprodukte können erfindungsgemäß mit Klebefolien versehen werden, beispielsweise Fahrräder.In principle, the method described and the device described are of course not only suitable for use in the production of motor vehicles. For example, other series products can also be provided with adhesive films according to the invention, such as bicycles.

Weitere Merkmale und Vorteile der beschriebenen Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. Teilen der Vorrichtung zum Auftragen einer Klebefolie auf ein Bauteil dargestellt sind. Die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen dienen lediglich zur Erläuterung und zum besseren Verständnis der Erfindung und sind in keiner Weise einschränkend zu verstehen.Further features and advantages of the invention described result from the following description of exemplary embodiments in conjunction with the drawings, in which preferred embodiments of the device according to the invention or parts of the device for applying an adhesive film to a component are shown. The illustrated and described embodiments are only intended to illustrate and improve the understanding of the invention and are not to be taken as limiting in any way.

Figurenlistecharacter list

In den Figuren zeigen:

1 schematische Schnittdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Teils der erfindungsgemäßen Vorrichtungzum Aufbringen einer Klebefolie auf die Oberfläche eines Bauteils;
2 schematische Schnittdarstellung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Teils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufbringen einer Klebefolie auf die Oberfläche eines Bauteils;
3 schematische Schnittdarstellung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Teils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufbringen einer Klebefolie auf die Oberfläche eines Bauteils;
4 Schnittansicht durch eine Behandlungshaube als Bestandteil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufbringen einer Klebefolie auf die Oberfläche eines Bauteils; und
5 Seitenansicht der Behandlungshaube aus 4 an einem Roboterarm.

In the figures show:

1 schematic sectional view of a preferred embodiment of part of the device according to the invention for applying an adhesive film to the surface of a component;
2 schematic sectional view of a further preferred embodiment of part of a device according to the invention for applying an adhesive film to the surface of a component;
3 schematic sectional view of a further preferred embodiment of part of a device according to the invention for applying an adhesive film to the surface of a component;
4 Sectional view through a treatment hood as part of a device according to the invention for applying an adhesive film to the surface of a component; and
5 Side view of the treatment hood 4 on a robotic arm.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS

1 zeigt in schematischer Schnittansicht eines Teils einer Vorrichtung 100 zum Aufbringen einer Klebefolie 10 auf die Oberfläche 20 eines Bauteils. Die Klebefolie 10 ist auf der dem Bauteil zugewandten Seite mit einer Klebeschicht 11 versehen. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde die Klebeschicht 11 einer physikalischen Oberflächenaktivierung unterzogen und anschließend mit Wasserdampf befeuchtet, so dass sich ein Wasserfilm 12 auf der Klebeschicht 11 ausgebildet hat. 1 1 shows a schematic sectional view of part of a device 100 for applying an adhesive film 10 to the surface 20 of a component. The adhesive film 10 is provided with an adhesive layer 11 on the side facing the component. According to the method according to the invention, the adhesive layer 11 was subjected to a physical surface activation and then moistened with steam, so that a film of water 12 formed on the adhesive layer 11 .

Bei der hier nicht näher dargestellten Einrichtung zur physikalischen Oberflächenaktivierung der Vorrichtung 100 handelt es sich vorzugsweise um eine Plasmabehandlungseinrichtung. Die Plasmabehandlung erfolgt vorzugsweise im Vakuum, sodass weiterhin eine Evakuierungseinrichtung vorgesehen ist. Alternativ kann eine Coronabehandlungseinrichtung oder eine Flammbehandlungseinrichtung vorgesehen sein.The device for physical surface activation of the device 100, which is not shown in detail here, is preferably a plasma treatment device. The plasma treatment preferably takes place in a vacuum, so that an evacuation device is also provided. Alternatively, a corona treatment device or a flame treatment device can be provided.

Zur Erzeugung des Wasserfilms 12 umfasst die Vorrichtung 100 eine hier nicht näher gezeigte Vernebelungseinrichtung, vorzugsweise einen Ultraschallvernebler oder eine Sprühpistole oder eine vergleichbare Spritzeinheit.In order to generate the water film 12, the device 100 includes a nebulization device that is not shown in detail here, preferably an ultrasonic nebulizer or a spray gun or a comparable spray unit.

Zum Anpressen der auf der kleberseitigen Seite oberflächenaktivierten und befeuchteten Klebefolie 10 ist eine auslenkbare, elastische Membran 101 vorgesehen. Auf der von der Klebefolie 10 abgewandten Seite der elastischen Membran 101 ist eine Überdruckkammer 102 vorgesehen. Durch hier nicht näher dargestellte Mittel zur Erzeugung eines Überdrucks in der Überdruckkammer 102 wird der Überdruck erzeugt (Überdruck: > 1 bar). Der Überdruck lenkt die elastische Membran 101 in Richtung der Oberfläche 20 des Bauteils aus, indem sich die elastische Membran 101 konvex vorwölbt. Bei der hier nicht näher dargestellten weiteren konvexen Vorwölbung der elastischen Membran 101 in Richtung der Oberfläche 20 des Bauteils wird die dazwischenliegende Klebefolie 10 zunehmend gegen die Oberfläche 20 des Bauteils gedrückt, wodurch es zu einer Anhaftung der Klebefolie 10 mittels der oberflächenaktivierten und befeuchteten Klebeschicht 11 auf der Oberfläche 20 des Bauteils kommt.A deflectable, elastic membrane 101 is provided for pressing on the surface-activated and moistened adhesive film 10 on the adhesive side. An overpressure chamber 102 is provided on the side of the elastic membrane 101 facing away from the adhesive film 10 . The overpressure is generated (overpressure: >1 bar) by means for generating an overpressure in the overpressure chamber 102, which are not shown in detail here. The excess pressure deflects the elastic membrane 101 in the direction of the surface 20 of the component, in that the elastic membrane 101 bulges convexly. With the further convex protrusion of the elastic membrane 101 in the direction of the surface 20 of the component, which is not shown in detail here, the adhesive film 10 lying in between is increasingly pressed against the surface 20 of the component, as a result of which the adhesive film 10 adheres by means of the surface-activated and moistened adhesive layer 11 the surface 20 of the component comes.

Für die Oberflächenaktivierung und die Befeuchtung der Klebeschicht 11 der Klebefolie 10 kann zunächst eine Aufnahme der Klebefolie 10 in dieser Figur nicht näher dargestellte Behandlungshaube vorgesehen sein, wobei die Klebeschicht 11 der Klebefolie 10 zur offenen Seite der Behandlungshaube ausgerichtet ist. Zur Aufnahme der Klebefolie 10 in die Behandlungshaube kann eine Trägerfolie vorgesehen sein, an der die Klebefolie mit der der Klebeschicht abgewandten Seite anhaftet. Hierbei wird zunächst die Klebefolie 10 an der Trägerfolie angebracht und dann wird die Trägerfolie in die Behandlungshaube eingesetzt. Die Behandlungshaube mit der Klebefolie 10 wird an einer Plasmaerzeugungseinheit, die insbesondere eine entsprechende Platte mit Elektrode umfasst, positioniert. In dem nun geschlossenen Raum der Behandlungshaube erfolgt eine Evakuierung zur Erzeugung eines Vakuums im Inneren der Behandlungshaube, sodass die erfindungsgemäß vorgesehene Plasmabehandlung der Klebeschicht 11 erfolgen kann. Anschließend kann die Behandlungshaube mit der darin befindlichen Klebefolie mit der oberflächenaktivierten Klebeschicht an einer hier nicht dargestellten Befeuchtungsstation positioniert werden, in der mittels einer Vernebelungseinrichtung, insbesondere mit einem Ultraschallvernebler, eine Befeuchtung der oberflächenaktivierten Klebeschicht 11 erfolgt.For the surface activation and the moistening of the adhesive layer 11 of the adhesive film 10, the adhesive film 10 can first be accommodated in a treatment hood, not shown in detail in this figure, with the adhesive layer 11 of the adhesive film 10 being aligned with the open side of the treatment hood. To accommodate the adhesive film 10 in the treatment hood, a carrier film can be provided, to which the adhesive film adheres with the side facing away from the adhesive layer. In this case, the adhesive film 10 is first attached to the carrier film and then the carrier film is inserted into the treatment hood. The treatment hood with the adhesive film 10 is positioned on a plasma generation unit, which in particular comprises a corresponding plate with an electrode. In the now closed space of the treatment hood, an evacuation takes place to generate a vacuum inside the treatment hood, so that the plasma treatment of the adhesive layer 11 provided according to the invention can take place. The treatment hood with the adhesive film with the surface-activated adhesive layer inside it can then be positioned at a humidification station (not shown here), in which the surface-activated adhesive layer 11 is humidified using a nebulizing device, in particular an ultrasonic nebulizer.

Anschließend kann die Behandlungshaube mit der darin befindlichen Klebefolie 10 mit der oberflächenaktivierten und befeuchteten Klebeschicht 11 an dem zu beklebenden Bauteil, beispielsweise an einer Kraftfahrzeugkarosserie, positioniert werden. Das Anpressen der Klebefolie 10 auf der Oberfläche 20 des zu beklebenden Bauteils erfolgt dann insbesondere mittels der beschriebenen elastischen Membran 101, wobei sich die Klebefolie 10 von der gegebenenfalls vorgesehenen Trägerfolie ablöst. Nun kann die Behandlungshaube in einer Auswurfstation zum Entfernen der Trägerfolie positioniert werden. Nach dem Entfernen der Trägerfolie steht die Behandlungshaube für einen erneuten Durchgang wieder zur Verfügung.The treatment hood with the adhesive film 10 located therein with the surface-activated and moistened adhesive layer 11 can then be positioned on the component to be bonded, for example on a motor vehicle body. The adhesive film 10 is then pressed onto the surface 20 of the component to be bonded, in particular by means of the elastic membrane 101 described, with the adhesive film 10 detaching from the carrier film that may be provided. The treatment hood can now be positioned in an ejection station for removing the carrier film. After removing the carrier film, the treatment hood is available again for a new run.

2 zeigt eine weitere bevorzugte Ausgestaltung eines Teils einer Vorrichtung 200 zum Aufbringen einer Klebefolie 10 mit einer Klebeschicht 11 auf die Oberfläche 20 eines Bauteils. Auch hier erfolgt das Anpressen der Klebefolie 10 auf der Oberfläche 20 des Bauteils mittels einer auslenkbaren, elastischen Membran 101. Im Unterschied zu der Ausgestaltung der Vorrichtung in 1 ist bei der in 2 gezeigten Vorrichtung 200 zwischen der auslenkbaren elastischen Membran 101 und der Oberfläche 20 des Bauteils ein als Unterdruckkammer ausgebildeter Raum 103 vorgesehen. Die Druckdichtigkeit der Unterdruckkammer 103 wird durch Dichtungen 105 gewährleistet, wobei diese Dichtungen 105 die Begrenzungen der Unterdruckkammer 103 gegenüber der Oberfläche 20 des Bauteils abdichten. 2 12 shows a further preferred embodiment of part of a device 200 for applying an adhesive film 10 with an adhesive layer 11 to the surface 20 of a component. Here, too, the adhesive film 10 is pressed onto the surface 20 of the component by means of a deflectable, elastic membrane 101. In contrast to the configuration of the device in FIG 1 is at the in 2 Device 200 shown between the deflectable elastic membrane 101 and the surface 20 of the component designed as a vacuum chamber space 103 is provided. The pressure-tightness of the vacuum chamber 103 is ensured by seals 105, these seals 105 sealing off the boundaries of the vacuum chamber 103 from the surface 20 of the component.

Zum Anpressen der Klebefolie 10 auf der Oberfläche 20 des Bauteils wird in der Unterdruckkammer 103 ein Unterdruck angelegt, wobei vorzugsweise eine Evakuierung zur Erzeugung eines Vakuums durch hier nicht näher dargestellte Mittel erfolgt. In dem Raum 104, der sich auf der anderen Seite der Membran 101 befindet, herrscht weiterhin atmosphärischer Druck, so dass durch die Druckdifferenz zwischen dem Raum 104 und der Unterdruckkammer 103 eine Auslenkung der elastischen Membran 101 in Richtung der Oberfläche 20 des Bauteils bewirkt wird. Durch diese Auslenkung der Membran 101 wird die Klebefolie 10 mit der daran befindlichen oberflächenaktivierten und befeuchteten Klebeschicht 11 voran gegen die Oberfläche 20 des Bauteils gepresst.In order to press the adhesive film 10 onto the surface 20 of the component, a negative pressure is applied in the vacuum chamber 103, with evacuation preferably taking place to generate a vacuum by means not shown in detail here. In the room 104, located on the other On the side of the membrane 101, there is still atmospheric pressure, so that the pressure difference between the space 104 and the vacuum chamber 103 causes the elastic membrane 101 to be deflected in the direction of the surface 20 of the component. This deflection of the membrane 101 presses the adhesive film 10 with the surface-activated and moistened adhesive layer 11 on it first against the surface 20 of the component.

3 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine weitere, besonders bevorzugte Ausführungsform eines Teils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 300 zum Aufbringen einer Klebefolie 10 mit einer Klebeschicht 11 auf die Oberfläche 20 eines Bauteils. In entsprechender Weise wie bei den in 1 und in 2 gezeigten Ausführungsformen ist auch hier die Klebeschicht 11 der Klebefolie 10 einer physikalischen Oberflächenaktivierung und einer Befeuchtung zur Ausbildung eines Wasserfilms 12 auf der Klebeschicht 11 der Klebefolie 10 ausgesetzt worden. Die Ausführungsform der Vorrichtung 300 entspricht in weiten Teilen der in 1 gezeigten Ausführungsform 100, wobei hier in entsprechender Weise eine auslenkbare Membran 101 vorgesehen ist, die mittels eines Überdrucks in der Überdruckkammer 102 in Richtung der Oberfläche 20 des Bauteils auslenkbar ist und hierdurch eine Anpressung der Klebefolie 10 mit der Klebeschicht 11 voran an die Oberfläche 20 des Bauteils bewirkt. Zusätzlich ist in dieser Ausführungsform ein Stempelmittel mit einem betätigbaren Zylinder 31, einem ausfahrbaren Kolben 32 und einem Stempelkopf 33 vorgesehen. Mittels dieses Stempelmittels kann die Klebefolie 10 gezielt punktuell über die dazwischenliegende Membran 101 gegen die Oberfläche 20 des Bauteils gedrückt werden. Hierdurch wird vor allem erreicht, dass eine von einem zentralen Ausgangspunkt gleichmäßig radial nach außen laufende Anlegung der oberflächenaktivierten und befeuchteten Klebeschicht 11 der Klebefolie 10 auf der Oberfläche 20 des Bauteils erfolgt. Hierdurch wird eine besonders gleichmäßige und zuverlässige Aufbringung der Klebefolie 10 erleichtert. 3 1 shows, in a schematic sectional view, a further, particularly preferred embodiment of part of a device 300 according to the invention for applying an adhesive film 10 with an adhesive layer 11 to the surface 20 of a component. In a manner corresponding to that in 1 and in 2 In the embodiments shown, the adhesive layer 11 of the adhesive film 10 has also been subjected to physical surface activation and moistening to form a water film 12 on the adhesive layer 11 of the adhesive film 10 . The embodiment of the device 300 largely corresponds to that in 1 shown embodiment 100, a deflectable membrane 101 being provided here in a corresponding manner, which can be deflected in the direction of the surface 20 of the component by means of an overpressure in the overpressure chamber 102 and as a result a pressing of the adhesive film 10 with the adhesive layer 11 first on the surface 20 of the component causes. In addition, a stamping means with an actuatable cylinder 31, an extendable piston 32 and a stamping head 33 is provided in this embodiment. By means of this stamping means, the adhesive film 10 can be pressed in a targeted manner at certain points via the diaphragm 101 lying between them against the surface 20 of the component. The main result of this is that the surface-activated and moistened adhesive layer 11 of the adhesive film 10 is applied uniformly radially outwards from a central starting point to the surface 20 of the component. This facilitates a particularly uniform and reliable application of the adhesive film 10 .

In ähnlicher Weise kann ein solches Stempelmittel 31, 32, 33 auch für solche Vorrichtungen eingesetzt werden, bei denen die Klebefolie 10 mittels eines Unterdrucks auf die Oberfläche 20 eines Bauteils aufgebracht wird, beispielsweise bei der Vorrichtung 200 der 2. Bei solchen Ausgestaltungen für die Aufbringung der Klebefolie 10 kann es insbesondere bei besonders druckempfindlichen Bauteilen passieren, dass durch den angelegten Unterdruck eine Verformung des Bauteils auftritt, insbesondere eine Vorwölbung in Richtung der Vorrichtung 200. Einer solchen Vorwölbung kann durch ein entsprechend ausgefahrenes Stempelmittel 31, 32, 33 entgegengewirkt werden, so dass das Stempelmittel zusätzlich zur Stabilisierung eines druckempfindlichen und gegebenenfalls besonders flexiblen Bauteils dient.In a similar way, such a stamping means 31, 32, 33 can also be used for devices in which the adhesive film 10 is applied to the surface 20 of a component by means of a vacuum, for example in the device 200 of FIG 2 . With such configurations for the application of the adhesive film 10, it can happen, particularly in the case of particularly pressure-sensitive components, that the applied negative pressure causes a deformation of the component, in particular a bulging in the direction of the device 200. Such a bulging can be prevented by a correspondingly extended stamp means 31, 32 , 33 are counteracted, so that the stamping means also serves to stabilize a pressure-sensitive and possibly particularly flexible component.

Es ist besonders bevorzugt, dass der Vorschub des Stempelmittels 31, 32, 33 und das Einstellen der Druckdifferenz, insbesondere das Einstellen eines Unterdrucks, zeitlich parallel erfolgen. Hierbei wird zweckmäßigerweise berücksichtigt, dass bei druckempfindlichen Bauteilen gleich zu Beginn der Evakuierung gegebenenfalls eine Verformung einsetzen kann, so dass vorteilhafterweise gleich zu Beginn der Evakuierung das Stempelmittel 31, 32, 33 bis zum Kontakt mit dem Bauteil ausgefahren wird.It is particularly preferred that the advancement of the plunger means 31, 32, 33 and the setting of the pressure difference, in particular the setting of a negative pressure, take place at the same time. Here, it is expediently taken into account that in the case of pressure-sensitive components, deformation can occur right at the start of the evacuation, so that the stamping means 31, 32, 33 is advantageously extended right at the start of the evacuation until it comes into contact with the component.

In bevorzugter Weise erfolgt ein Vorschub des Stempelkopfes 33 in Koordination mit der Einstellung des Unterdrucks. Mit anderen Worten werden in bevorzugter Weise die Einstellung der Druckdifferenz, die zu einer Auslenkung der elastischen Membran 101 führt, und der Vorschub des Stempelmittels 31, 32, 33 aufeinander abgestimmt. Die Koordination des Vorschubs des Stempelkopfes 33 mit der Einstellung des Unterdrucks kann insbesondere durch zeitliche Abstimmung oder in Abhängigkeit von dem sich tatsächlich einstellenden Unterdruck erfolgen. In besonders bevorzugter Weise erfolgt der Vorschub des Stempelmittels 31, 32, 33 in gesteuerter oder geregelter Form. Die Betätigung des Stempelmittels wird dabei insbesondere so ausgelegt, dass die in Folge der Druckdifferenz bei dem Prozess der Aufbringung der Klebefolie 10 auf das Bauteil wirkende Kraft kompensiert wird und es also zu einem Kräfteausgleich kommt.The stamp head 33 is preferably advanced in coordination with the setting of the negative pressure. In other words, the setting of the pressure difference, which leads to a deflection of the elastic membrane 101, and the advancement of the stamping means 31, 32, 33 are coordinated with one another in a preferred manner. The coordination of the feed of the ram head 33 with the setting of the negative pressure can take place in particular by timing or as a function of the negative pressure actually occurring. In a particularly preferred manner, the feed of the stamping means 31, 32, 33 takes place in a controlled or regulated manner. The actuation of the stamping means is designed in particular in such a way that the force acting on the component as a result of the pressure difference during the process of applying the adhesive film 10 is compensated, and a force equalization thus occurs.

Es kann vorgesehen sein, dass das Ausfahren des Stempelmittels 31, 32, 33 zeitabhängig erfolgt. Beispielsweise kann nach Ablauf von einigen Sekunden oder nach Ablauf eines vorgebbaren Zeitintervalls, z. B. nach 2 s oder 3 s oder 4 s oder 5 s, nach dem Start einer Evakuierung das Stempelmittel 31,32,33 ausgefahren werden.Provision can be made for the plunger means 31, 32, 33 to be extended as a function of time. For example, after a few seconds or after a predetermined time interval, z. B. after 2 s or 3 s or 4 s or 5 s, after the start of an evacuation, the stamp means 31,32,33 are extended.

In anderen Ausgestaltungen kann das Ausfahren des Stempelmittels 31, 32, 33 in Abhängigkeit von einem tatsächlichen gemessenen, auf die Membran 101 wirkenden Drucks erfolgen, also insbesondere bei Unterschreiten einer vorgebbaren Druckschwelle beim Einstellen des Unterdrucks. In dieser Ausführungsform können mit Vorteil ein oder mehrere Drucksensoren eingesetzt werden. So kann beispielsweise bei einem erreichten Druck von 100 mbar oder einer anderen Druckschwelle das Stempelmittel 31, 32, 33 ausgefahren werden. Eine derartige Regelung kann insbesondere auch auf die Eigenschaften des zu beklebenden Bauteils abgestimmt werden und insbesondere in Abhängigkeit von der Druckempfindlichkeit des jeweiligen Bauteils angepasst werden.In other configurations, the plunger means 31, 32, 33 can be extended as a function of an actually measured pressure acting on the membrane 101, ie in particular when the pressure falls below a predeterminable threshold when the negative pressure is set. One or more pressure sensors can advantageously be used in this embodiment. For example, when a pressure of 100 mbar or another pressure threshold is reached, the plunger means 31, 32, 33 can be extended. Such a regulation can in particular also be matched to the properties of the component to be bonded and in particular can be adapted as a function of the pressure sensitivity of the respective component.

4 zeigt eine Seitenansicht einer Behandlungshaube 200, die vom prinzipiellen Aufbau her der Vorrichtung 200 aus 2 entspricht. Entsprechende Elemente sind daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Mit Hilfe der Behandlungshaube 200 kann die Klebefolie 10 beispielsweise auf eine lackierte Oberfläche 20 eines Kraftfahrzeugs aufgebracht werden. 4 shows a side view of a treatment hood 200, which is based on the basic structure of the device 200 2 is equivalent to. Corresponding elements are therefore provided with the same reference symbols. With the help of the treatment hood 200, the adhesive film 10 can be applied, for example, to a painted surface 20 of a motor vehicle.

Die Behandlungshaube 200 umfasst einen rechteckigen Rahmen, der sich aus einem rechteckigen Teilrahmen 130 und einem rechteckigen Teilrahmen 140 zusammensetzt. Die Teilrahmen 130 und 140 sind luftdicht über eine Dichtung 142 verbunden. In dem Teilrahmen 130 ist eine Trägerfolie 150 beispielsweise mittels mehrerer Stifte fixiert. Hierfür kann die Trägerfolie 150 mehrere dazu korrespondierende Löcher aufweisen, in die die Stifte eingeschoben werden können.The treatment hood 200 includes a rectangular frame composed of a rectangular sub-frame 130 and a rectangular sub-frame 140 . The partial frames 130 and 140 are connected airtight via a seal 142 . A carrier film 150 is fixed in the partial frame 130, for example by means of a plurality of pins. For this purpose, the carrier film 150 can have a plurality of corresponding holes into which the pins can be inserted.

Parallel zu der Trägerfolie 150 ist die elastische Membran 101 angeordnet, die beispielsweise aus Naturkautschuk gebildet ist. Sie ist zwischen einer Basisplatte 110 der Behandlungshaube 200 und dem Teilrahmen 130 luftdicht eingespannt. Sie verschließt die durch den Teilrahmen 130 definierte Öffnung des Rahmens. Hierzu sind beispielsweise mehrere Schrauben durch den Teilrahmen 130 in die Basisplatte 110 geschraubt. Die Basisplatte 110 schließt mit der elastischen Membran 101 die Druckausgleichskammer 104 ein. Über ein Ventil 114 kann Luft in die Druckausgleichskammer 104 eingelassen werden.The elastic membrane 101 , which is made of natural rubber, for example, is arranged parallel to the carrier film 150 . It is clamped in an airtight manner between a base plate 110 of the treatment hood 200 and the partial frame 130 . It closes the opening of the frame defined by the partial frame 130 . For this purpose, for example, several screws are screwed through the partial frame 130 into the base plate 110 . The base plate 110 encloses the pressure compensation chamber 104 with the elastic membrane 101 . Air can be admitted into the pressure compensation chamber 104 via a valve 114 .

Der aus den Teilrahmen 130 und 140 bestehende Rahmen ist dazu ausgebildet, gemeinsam mit der zu beklebenden Oberfläche 20 des Bauteils 170 und der elastischen Membran 101 die Unterdruckkammer 103 zu bilden, in der die Trägerfolie 150 einschließlich der Klebefolie 10 angeordnet ist und in welche sich die elastische Membran 101 wölben kann, wenn die Unterdruckkammer 103 mit einem Unterdruck beaufschlagt wird. Der Teilrahmen 140 ist zu diesem Zweck auf die Geometrie der Oberfläche 20 angepasst, so dass ein formschlüssiger Kontakt zwischen der Oberfläche 20 und dem Teilrahmen 140 der Behandlungshaube 200 gewährleistet ist. An den Rändern der durch den Teilrahmen 140 definierten Öffnung des Rahmens ist das elastische Dichtelement 105 fixiert. Über dieses ist der Rahmen dichtend mit der Oberfläche 20 verbunden. Über einen mit einer Unterdruckquelle gekoppelten Anschluss 148 und den durch den Teilrahmen 140 geführten Kanal 146 kann die Unterdruckkammer 103 evakuiert werden. In dem hier gezeigten Zustand ist die elastische Membran 101 nicht gewölbt, was bedeutet, dass in der Druckausgleichskammer 104 und in der Unterdruckkammer 103 der gleiche Druck herrscht.The frame consisting of sub-frames 130 and 140 is designed to form the vacuum chamber 103 together with the surface 20 of the component 170 to be glued and the elastic membrane 101, in which the carrier film 150 including the adhesive film 10 is arranged and in which the elastic membrane 101 can bulge when the vacuum chamber 103 is subjected to a vacuum. For this purpose, the partial frame 140 is adapted to the geometry of the surface 20 so that a form-fitting contact between the surface 20 and the partial frame 140 of the treatment hood 200 is ensured. The elastic sealing element 105 is fixed to the edges of the opening of the frame defined by the partial frame 140 . The frame is connected to the surface 20 in a sealing manner via this. The vacuum chamber 103 can be evacuated via a connection 148 coupled to a vacuum source and the channel 146 guided through the partial frame 140 . In the state shown here, the elastic membrane 101 is not arched, which means that the same pressure prevails in the pressure compensation chamber 104 and in the vacuum chamber 103 .

Zur Auslenkung der elastischen Membran 101 wird eine Druckdifferenz zwischen der Unterdruckkammer 103 und der Druckausgleichskammer 104 erzeugt, wobei in der Druckausgleichskammer 104 der höhere Druck eingestellt wird. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass zunächst sowohl die Unterdruckkammer 103 als auch die Druckausgleichskammer 104 evakuiert werden. Anschließend wird die Druckausgleichskammer 104 über das Ventil 114 belüftet, sodass sich der Druck in der Druckausgleichskammer 104 wieder dem atmosphärischen Druck annähert. Hierdurch wölbt sich die elastische Membran 101 in Richtung der Oberfläche 20 des Bauteils 170 und drückt damit die erfindungsgemäß oberflächenaktivierte und befeuchtete Klebefolie 10 auf die Oberfläche 20 des Bauteils.To deflect the elastic membrane 101, a pressure difference is generated between the vacuum chamber 103 and the pressure compensation chamber 104, the higher pressure being set in the pressure compensation chamber 104. This can be achieved in particular by initially evacuating both the vacuum chamber 103 and the pressure compensation chamber 104 . The pressure equalization chamber 104 is then vented via the valve 114 so that the pressure in the pressure equalization chamber 104 approaches atmospheric pressure again. As a result, the elastic membrane 101 arches in the direction of the surface 20 of the component 170 and thus presses the surface-activated and moistened adhesive film 10 according to the invention onto the surface 20 of the component.

Nachdem das Anpressen der Klebefolie 10 an die Oberfläche 20 des Bauteils 170 abgeschlossen ist, können die Unterdruckkammer 103 und die Druckausgleichskammer 104 vollständig belüftet werden. Die elastische Membran 101 kann dann wieder in den Ausgangszustand zurückkehren. In der Regel wird dabei die Trägerfolie 150 von der Klebefolie 10 abgezogen und die Klebefolie 10 verbleibt auf der Oberfläche 20.After the adhesive film 10 has been pressed onto the surface 20 of the component 170, the vacuum chamber 103 and the pressure equalization chamber 104 can be fully aerated. The elastic membrane 101 can then return to its initial state. As a rule, the carrier film 150 is pulled off the adhesive film 10 and the adhesive film 10 remains on the surface 20.

5 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Behandlungshaube 200 über eine Unterkonstruktion 180, die sich auf einer Seite der Basisplatte 110 der Behandlungshaube 200 befindet, an einem Roboterarm 430 oder allgemein einem Hubwerkzeug eines automatisierten Systems 400 gekoppelt ist. Das automatisierte System 400 verfügt über eine Basis 410 mit einem schwenkbaren Oberteil 420. Das Oberteil 420 kann sich um eine Drehachse 2 frei drehen. Der Roboterarm 430 kann um eine Schwenkachse 4 geschwenkt werden. Dies ermöglicht eine Höhenjustierung der Behandlungshaube 200. 5 shows an embodiment of the device according to the invention, in which the treatment hood 200 is coupled via a substructure 180, which is located on one side of the base plate 110 of the treatment hood 200, to a robot arm 430 or generally to a lifting tool of an automated system 400. The automated system 400 has a base 410 with a pivoting top 420. The top 420 is free to rotate about an axis of rotation 2 . The robot arm 430 can be pivoted about a pivot axis 4 . This enables the treatment hood 200 to be adjusted in height.

Zwischen dem Roboterarm 430 und der Behandlungshaube 200 ist ein Schubzylinder 440 angeordnet. Der Schubzylinder 440 ist linear entlang einer Verlagerungsrichtung 8 expandierbar. Zusätzlich kann der Schubzylinder 440 um eine Rotationsachse 6 gedreht werden. Somit kann ein genauer Abstand und Ausrichtungzwischen der Behandlungshaube 200 und der Oberfläche 20 des Bauteils eingestellt werden.A thrust cylinder 440 is arranged between the robot arm 430 and the treatment hood 200 . The thrust cylinder 440 can be expanded linearly along a displacement direction 8 . In addition, the thrust cylinder 440 can be rotated about an axis of rotation 6 . Thus, a precise distance and alignment between the treatment hood 200 and the surface 20 of the component can be set.

Mit Hilfe des automatisierten Systems 400 kann die Behandlungshaube 200 mit der darin befindlichen Klebefolie 10 verschiedene Stationen durchlaufen, um die erläuterten Schritte zur Oberflächenaktivierung und zur Befeuchtung der Klebeschicht 11 der Klebefolie 10 durchzuführen. Bezüglich der verschiedenen Stationen der Behandlungshaube, insbesondere einer Evakuierungseinrichtung und einer Plasmabehandlungseinrichtung sowie einer Befeuchtungseinrichtung wird auch auf die Beschreibung zu 1 verwiesen.With the aid of the automated system 400, the treatment hood 200 with the adhesive film 10 located therein can pass through various stations in order to carry out the steps explained for surface activation and for moistening the adhesive layer 11 of the adhesive film 10. Regarding the various stations of the treatment hood, in particular an evacuation device and a plasma treatment Direction and a humidifier is also on the description 1 referred.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

US 6197397 B1 [0004]
WO 2020/148070 A1 [0006]

Claims

Method for applying an adhesive film (10) to the surface (20) of a component with the following steps: a. An adhesive film (10) with an adhesive layer (11) is provided. b. A component with a surface (20) to be bonded is provided. c. A physical surface activation of the adhesive layer (11) of the adhesive sheet (10) is performed. i.e. The adhesive layer (11) of the adhesive film (10) is moistened. e. The surface-activated and moistened adhesive film (10) is brought into contact with the surface (20) of the component to be bonded.

procedure after claim 1 with at least one of the following additional features: a. The physical surface activation of the adhesive layer (11) takes place by plasma treatment. b. The physical surface activation of the adhesive layer (11) takes place by means of a corona treatment. c. The physical surface activation of the adhesive layer (11) takes place by means of a flame treatment. i.e. The physical surface activation of the adhesive layer (11) takes place in a vacuum.

procedure after claim 1 or claim 2 with the following additional feature: a. The adhesive layer (11) is moistened by nebulizing water.

Method according to one of the preceding claims with the following additional feature: a. The adhesive film (10) is brought into contact with the surface (20) to be bonded initially by selectively pressing the adhesive film on the surface to be bonded.

Method according to one of the preceding claims with the following additional feature: a. The adhesive film (10) is brought into contact with the surface (20) to be bonded using an elastic membrane (101) which can be deflected to press the adhesive film onto the surface to be bonded.

procedure after claim 5 with the following additional feature: a. The membrane (101) is deflected by generating a negative pressure, in particular a vacuum, in a space (103) between the elastic membrane (101) and the surface (20) of the component.

Device (100; 200; 300) for applying an adhesive film (10) to a surface (20) of a component, in particular for carrying out a method according to one of Claims 1 until 6 , having the following characteristics: a. The device comprises a device for receiving an adhesive film (10) with an adhesive layer (11). b. The device includes a device for physical surface activation of the adhesive layer (11) of the adhesive film (10). c. The device comprises a device for moistening the adhesive layer (11) of the adhesive film (10). i.e. The device comprises a device for bringing the surface-activated and moistened adhesive film (10) into contact with the surface (20) of the component to be bonded.

device after claim 7 with at least one of the following additional features: a. The device for surface activation of the adhesive layer (11) includes a device for generating a plasma. b. The device for surface activation of the adhesive layer (11) includes a device for corona treatment. c. The device for surface activation of the adhesive layer (11) includes a device for flame treatment. i.e. The device for surface activation of the adhesive layer (11) includes a device for generating a vacuum.

device after claim 7 or claim 8 with the following additional feature: a. The device for moistening the adhesive layer (11) comprises an atomizing device, in particular a water atomizer.

Device according to one of Claims 7 until 9 with at least one of the following additional features: a. The device for bringing the adhesive film (10) into contact with the surface (20) to be bonded comprises a deflectable elastic membrane (101) for pressing the adhesive film on the surface of the component to be bonded. b. The device for bringing the adhesive film (10) into contact with the surface (20) to be bonded comprises at least one stamping means (31, 32, 33) for bringing the adhesive film into contact with the surface to be bonded at certain points.

device after claim 10 with the following additional feature: a. The device for bringing the adhesive film (10) into contact with the surface to be bonded (20) comprises a device for generating a negative pressure in a space (103) between the elastic membrane (101) and the surface (20) of the component for deflecting the elastic membrane.